[发明专利]一种金属离子印迹复合膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种金属离子印迹复合膜的制备方法，以市售的商品微孔滤膜为基膜，以重金属离子为模板离子，利用紫外光引发功能单体和交联剂在基膜表面聚合进行离子印迹修饰，制备得到金属离子印迹复合膜。本发明所述的金属离子印迹复合膜的制备方法，通过紫外光引发表面聚合，对聚合物多孔膜进行修饰，在聚合物多孔膜的表面引入识别位点，实现对聚合物多孔膜表面进行离子印迹，制备工艺简单，易于操作，反应条件温和。

技术领域

本发明涉及膜分离技术领域，具体说是一种金属离子印迹复合膜的制备方法。尤指通过紫外光引发表面聚合来制备重金属离子印迹复合膜(选择性分离复合膜)的制备方法。

背景技术

离子印迹技术是从分子印迹技术基础上发展起来的，离子印迹技术将特定的离子(目标离子)作为模板离子印迹在高分子聚合物中，洗脱该模板离子后形成特定空穴。离子印迹技术不仅保留了分子印迹技术的优点，而且还具有识别模板离子(亦称为印迹离子)的功能，因此被广泛应用于过渡金属离子、有毒金属离子、稀有金属和贵金属离子的分离与回收以及金属络合物传感器、催化等领域。利用离子印迹技术对膜进行改性处理，可以制备高选择性和亲和性的离子印迹膜(吸附膜)，离子印迹膜对目标离子吸附的选择性和容量均较高，且处理量大，可用来选择性的分离复杂样品中特定的目标离子。

在金属离子印迹聚合物中，金属模板离子与功能单体之间接触会形成多重作用点，通过交联剂聚合使得这种作用点固定下来，去除金属模板离子后，聚合物中就形成了与金属模板离子所占空间匹配的具有多重位点的空穴，该空穴对此金属模板离子有高效选择性。

通过将离子印迹技术与膜技术相结合，可制备出稳定的选择性渗透膜或亲和膜。聚合物多孔膜具有孔隙率高、比表面积大及通透性好等优点，因此利用金属离子印迹技术对聚合物多孔膜进行修饰，可在聚合物多孔膜的表面引入识别位点，在保留聚合物多孔膜优点的基础上，赋予其对金属离子高选择性分离的能力，在实际应用中可对废水中难处理的重金属离子进行选择性分离而去除，这在以前的文献中鲜有报道，在污水处理领域应用前景广阔。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种金属离子印迹复合膜的制备方法，将离子印迹技术和膜技术相结合，通过紫外光引发表面聚合，对聚合物多孔膜进行修饰，在聚合物多孔膜的表面引入识别位点，实现对聚合物多孔膜表面进行离子印迹，制备工艺简单，易于操作，反应条件温和。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种金属离子印迹复合膜的制备方法，其特征在于：以市售的商品微孔滤膜为基膜，以重金属离子为模板离子，利用紫外光引发功能单体和交联剂在基膜表面聚合进行离子印迹修饰，制备得到金属离子印迹复合膜。

在上述技术方案的基础上，所述市售的商品微孔滤膜为平板聚合物微孔滤膜或中空纤维聚合物微孔滤膜。

在上述技术方案的基础上，所述市售的商品微孔滤膜为聚砜微孔滤膜、聚醚砜微孔滤膜、聚偏氟乙烯微孔滤膜、聚丙烯微孔滤膜或聚丙烯腈微孔滤膜。

在上述技术方案的基础上，具体包括以下步骤：

步骤1，将基膜浸入含有光引发剂的乙醇、甲醇、正己烷或正庚烷溶液中，一段时间后取出自然晾干，晾干后的基膜在N₂气氛中通过波长为365nm的紫外线照射0.5～3min，获得膜表面覆盖有光引发剂的基膜；

步骤2，以重金属离子为模板离子，向含有模板离子的金属盐中加入功能单体、交联剂混合均匀，得到反应溶液，

所述含有模板离子的金属盐、功能单体、交联剂按摩尔比为1:(1～8)：(2～50)的比值分别称取，

将反应溶液与含有光引发剂的乙醇、甲醇、正己烷或正庚烷溶液混合均匀制成均相溶液体系，然后对均相溶液体系进行超声脱气处理，