[发明专利]一种重金属元素吸附膜的制作方法及设备

说明书

本发明公开了一种重金属元素吸附膜的制作方法，包括以下步骤：S1、以PAN为基膜材料、DMAC为溶解剂，利用相转化法合成制备PAN基膜；S2、以MoS2为改性剂对PAN基膜进行改性处理，制备MoS2‑PAN吸附膜。本发明利用PAN为基膜、MoS2为改性剂制备MoS2‑PAN有机‑无机复合膜，PAN分子含有大量的氰基，通过静电吸引将金属离子吸附在膜表面，PAN具有较高的比表面积，与水中金属离子接触的机会较多，并通过本身物理截留作用对铜离子也具有一定的吸附效果，MoS2的引入提高了吸附膜对重金属的吸附效果，通过添加MoS2提高吸附膜材料对Cu离子的吸附能力，MoS2以其独特的结构，重金属吸附膜层间通过相互堆叠，促使其具有较大的比表面积，从而增强重金属吸附膜整体的吸附能力。

技术领域

本发明涉及重金属吸附膜技术领域，具体为一种重金属元素吸附膜的制作方法及设备。

背景技术

随着人类社会的发展，工业废水的排放对人类健康的危害和引发的水生态系统问题日益严峻，其中，重金属离子废水污染尤为严重，许多行业如塑料、纺织、造纸、水泥制造、采矿、金属冶炼和电镀等在生产过程中都会产生大量的重金属离子废水，重金属离子污染主要包括Pb、Cu、Zn、Hg、Cd、As、Cr、Co和Ni等离子，以膜材料为吸附剂的吸附法在治理地表水体重金属污染方面具有操作方便、吸附速率快、后处理简单、无二次污染、可以通过调节聚合物膜的组分对其功能化、分离产物易于回收等优点而引起人们的极大兴趣，重金属吸附法逐渐在重金属离子去除应用领域得到关注。

现有技术中，如中国专利CN108160054B的“一种吸附重金属的改性尼龙膜的制备方法”，包括将尼龙膜置酸化再与活化剂进行活化之后，与二亚乙基三胺溶液反应，反应结束后冲洗至中性，烘干后得到改性的尼龙膜。所述方法为利用水解和活化增加膜表面的活性位点，提高其吸附重金属的能力。该方法制备的吸附重金属的改性尼龙膜，所述重金属包括Cu2+、Cd2+和Pb2+的一种或几种，对Cu2+、Cd2+和Pb2+的吸附量均显著高于未改性的原膜。在Cu2+、Cd2+和Pb2+混合的二元混合溶液吸附实验中，对Cu2+和Pb2+具有较高的吸附能力和选择吸附性，并且具有很好的可重复利用性和再生性能。

现有技术中，电厂中的脱硫废水主要集中产生在该过程，在脱硫废水含有大量的重金属离子，在排入其他系统之前，必须对重金属离子进行相应处理，Cu在脱硫废水中含有一定的比例，而Cu是人类所必需的微量金属元素，摄入一定量的Cu有助于身体健康，但摄入过多的Cu会影响人的身体健康；传统的重金属吸附法中多采用吸附膜一般为单层膜，比表面积较小从而吸附能力较差，其对Cu离子的吸附能力也相对较弱。

所以我们提出了一种重金属元素吸附膜的制作方法及设备，以便于提高吸附膜的吸附能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重金属元素吸附膜的制作方法及设备，以解决上述背景技术提出的问题，本发明利用PAN为基膜、MoS2为改性剂制备MoS2-PAN有机-无机复合膜，PAN分子含有大量的氰基，通过静电吸引将金属离子吸附在膜表面，PAN具有较高的比表面积，与水中金属离子接触的机会较多，并通过本身物理截留作用对铜离子也具有一定的吸附效果，MoS2的引入提高了吸附膜对重金属的吸附效果，通过添加MoS2提高吸附膜材料对Cu离子的吸附能力，MoS2以其独特的结构，重金属吸附膜层间通过相互堆叠，促使其具有较大的比表面积，从而增强重金属吸附膜整体的吸附能力。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种重金属元素吸附膜的制作方法，包括以下步骤：

S1、以PAN为基膜材料、DMAC为溶解剂，利用相转化法合成制备PAN基膜；

S2、以MoS2为改性剂对PAN基膜进行改性处理，制备MoS2-PAN吸附膜；

S3、制备交联剂和改性丙烯酰胺凝胶溶液；

S4、使用玻璃夹片和培养箱进行培养，最终得到重金属吸附膜。