[发明专利]一种聚合物包含膜在染料吸附中的应用

说明书

本发明公开了一种聚合物包含膜在染料吸附中的应用，属于轻型化工技术领域。本发明所述的应用中聚合物包含膜的制备方法为：将聚合物基质、改性β‑环糊精、增塑剂、溶剂混合均匀制得铸膜液，之后浇铸成膜，即得聚合物包含膜；其中，所述改性β‑环糊精为烷基化环糊精。本发明将采聚合物包含物应用在染料吸附中，对于染料分子有较高的吸附效果，吸附能力强，对孔雀石绿的最大吸附量达到234.21mg/g。

技术领域

本发明涉及一种聚合物包含膜在染料吸附中的应用，属于轻型化工技术领域。

背景技术

染、颜料广泛用于纺织印染、油漆油墨、造纸、塑料、化妆品等行业。研究发现，在染料的生产、使用和加工过程中，约有1-2％的染料将以废水的形式排出。随着时间的流逝，染料废水引起的污染会在食物链的末端缓慢进入人体，对人体健康产生影响，导致各种疾病问题，如致癌、致畸和诱变。

染料废水具有较高的COD和色度，并且包含有种类复杂的有机成分，使其成为最难处理的工业废水之一。虽然我国目前正在调整产业结构，逐步禁止和淘汰一些污染小规模的印染企业和染料生产企业，但在某些地区仍然有很多这样的小企业，生产技术相对落后的废水常常未经处理直接排入水中，导致水体中溶解氧的缺乏和透明度的降低，对水生生物和微生物的生长产生重大影响。

目前国内用于染料废水处理的主要技术方法可以分为生化处理法、化学处理法和物理处理法。絮凝沉淀法是指在染料的废水中投加混凝剂，通过水解形成的高电荷羟基化合物，将水中的胶体微粒子等相互粘结和聚集在一起，达到净化的目的。此方法对颜料、硫化及分散染料、水溶性且分子量较大的染料的絮凝效果较好，而对水溶性分子量较小的染料如酸性染料、活性染料等的絮凝效果较差。

发明内容

为了解决上述至少一个问题，本发明提供了一种聚合物包含膜在染料吸附中的应用，采用聚合物薄膜能够选择性的渗透分离染料废水中的某些物质，同时还可以回收染料，具有一定的环保意义和经济价值。

本发明的第一个目的是提供一种聚合物包含膜在染料吸附中的应用，所述的应用中聚合物包含膜的制备方法为：

将聚合物基质、改性β-环糊精、增塑剂、溶剂混合均匀制得铸膜液，之后浇铸成膜，即得聚合物包含膜；其中，所述改性β-环糊精为烷基化环糊精，结构式如式Ⅰ：

在本发明的一种实施方式中，所述的改性β-环糊精的制备方法为：

在β-环糊精中加入溶剂进行溶解，之后加入氢氧化钠搅拌均匀，再加入溴辛烷，再70-90℃下反应40-50h；反应结束之后提取得到改性β-环糊精。

在本发明的一种实施方式中，改性β-环糊精的制备方法所述的提取是用二氯甲烷萃取反应后溶液中烷基化环糊精，旋蒸除去二氯甲烷，以乙酸乙酯与石油醚混合淋洗去除溴辛烷，得到改性β-环糊精。

在本发明的一种实施方式中，所述的改性β-环糊精的制备方法具体为：

在2mmolβ-环糊精中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂定容至80mL，在室温下搅拌使其完全溶解；向溶液中加入3.2g氢氧化钠，搅拌30min后加入8.7mL溴辛烷，在80℃下反应48h；用二氯甲烷萃取反应后溶液中烷基化环糊精，旋蒸除去二氯甲烷，以乙酸乙酯与石油醚混合淋洗去除溴辛烷，得到改性β-环糊精。

在本发明的一种实施方式中，所述的聚合物基质相对于溶剂的浓度为4-25g/L。

在本发明的一种实施方式中，所述的改性β-环糊精、聚合物基质的质量比为(0.5-15)：4。

在本发明的一种实施方式中，所述的聚合物基质和增塑剂的质量体积比，以mg/μL计，为2：(1-15)。

在本发明的一种实施方式中，所述的聚合物基质为三醋酸纤维素(CTA)或醋酸纤维素(CA)。