[发明专利]一种去除水中铜离子的杂化膜吸附剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种去除水中铜离子的杂化膜吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

①、杂化前驱体的制备

(一)、先将壳聚糖溶于2％乙酸中，搅拌2h，再按质量比壳聚糖：环氧氯丙烷＝1：1～5的比例加入环氧氯丙烷，继续搅拌2h，得到均匀的壳聚糖/环氧氯丙烷溶液；

(二)、将钛酸四丁酯用适量正丁醇溶解，再按质量比钛酸四丁酯：乙酰丙酮＝5～10：1的比例加入乙酰丙酮，不断搅拌使其混合均匀，室温条件下继续搅拌1～2h，得到含有钛酸四丁酯和乙酰丙酮的钛基前驱体；

(三)、将步骤(二)得到的钛基前驱体加入到步骤(一)制备的壳聚糖/环氧氯丙烷溶液中，室温条件下继续搅拌2～3h，得到含有无机组分的杂化前驱体；

②、涂膜液的制备

将步骤①得到的杂化前驱体加入到质量百分浓度为5％的聚乙烯醇水溶液中，室温搅拌1～5h，得到混合物，再加入0.1～1g的交联剂，继续搅拌3～5h，进行交联反应，将所反应得到的混合物静置脱泡1～12h得到涂膜液；

③、杂化膜的制备

将上述步骤②静置脱泡后的涂膜液在支撑体上涂膜至得到膜片，或者，将上述静置脱泡所得到的涂膜液先用溶剂溶解，然后再将所得到的物质在支撑体上涂膜至得到膜片；

再将所得到的膜片，在室温下放置1～48h，然后将膜片与支撑体分离，膜片在0～60℃条件下干燥1～48h，冷却后即得到不带有支撑体的用于去除废水中铜离子的杂化膜吸附剂；或者，膜片和支撑体不分离，将膜片和支撑体共同在0～60℃条件下干燥1～48h，即得到带有支撑体的用于去除废水中铜离子的杂化膜吸附剂。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、甲醇、乙醇、异丁醇、正丁醇、丙酮或它们的混合物。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂选自戊二醛、甲醛、乙醛或它们的混合物。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述支撑体选用聚四氟乙烯板、塑料板、玻璃板、Al₂0₃陶瓷、二氧化硅陶瓷、二氧化钛陶瓷、二氧化锆陶瓷、聚乙烯膜、涤纶布、锦纶布、玻璃纤维布或无纺布。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥选用真空干燥、对流干燥、紫外干燥或微波干燥。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述涂膜选用流涎涂膜、刮膜、喷洒涂膜、浸渍涂膜或旋转涂膜。

7.如权利要求1～6任一项所述方法制备的杂化膜吸附剂在去除水中铜离子中的应用，其特征在于，步骤如下：

(1)首先，将含铜废水通入包含板式和卷式二个节段的集成膜分离器，在板式膜分离器节段，采用错流操作方式，用杂化膜吸附去除废水中的大部分铜离子，得到铜离子浓度更低的稀水溶液；

(2)其次，将上述步骤(1)处理后得到的铜离子浓度更低的稀水溶液通入卷式膜分离器节段，采用错流操作方式，用杂化膜吸附去除水中残留的微量铜离子，由此去除含铜废水中的铜离子。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述集成膜分离器的操作时间为0.5～2.5h，操作压力≤0.5MPa，10℃≤操作温度≤60℃。