CN103638823A - 一种交联壳聚糖/富勒烯复合膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于吸附金属离子的交联壳聚糖、富勒烯复合膜的制备方法，步骤为：(1)取富勒烯粉末，研磨后过200目筛；(2)取壳聚糖水溶液，加入富勒烯粉末，进行超声处理，使得富勒烯粉末与壳聚糖水溶液混合均匀，加入戊二醛溶液，微波下反应得制膜液；(3)取制膜液进行制膜，得到的戊二醛交联壳聚糖/富勒烯复合膜具有非常好的吸水性及较大的比表面积，有利于复合膜对重金属的吸附。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于吸附金属离子的交联壳聚糖/富勒烯复合膜的制备方法，属材料加工领域。
技术背景
水对自然界和人类的生存发展起着不可替代的作用，随着社会的发展，水体的重金属污染越来越严重，重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点。金属离子不可微生物降解、易在生物体内积累。由于各个行业排放的废水不同，废水的成分复杂，重金属离子种类多样，浓度波动性较大，给废水处理增加了难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于吸附金属离子的交联壳聚糖/富勒烯复合膜的制备方法。
为实现以上目的，本发明的交联壳聚糖/富勒烯复合膜的制备方法，步骤为：
(1) 取富勒烯粉末，研磨后过200目筛；
(2) 取100mL质量浓度为2%的壳聚糖水溶液，加入富勒烯粉末，进行超声处理，使得富勒烯粉末与壳聚糖水溶液混合均匀，加入5mL质量浓度为1%的戊二醛溶液，在微波条件下，400r/min进行搅拌反应，得制膜液；
(3) 取制膜液进行制膜，烘干后放入0.1mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡揭膜，使用乙醇和蒸馏水反复冲洗，直至中性，自然晾干，得到戊二醛交联壳聚糖/富勒烯复合膜。
进一步的，所述富勒烯为C60。
进一步的，所述C60的用量为0.01-0.03g。
进一步的，所述微波功率为300-400W。
进一步的，所述反应温度为20-40℃，反应时间为5-15min。
本发明产生的有益效果为，本发明在微波加热条件下，通过戊二醛对壳聚糖进行交联，再与富勒烯进行复合，生成的交联壳聚糖/富勒烯复合膜具有非常好的吸水性，湿膜拉伸强度与干膜拉伸强度均有所提高，其中富勒烯的粒径小，能更好的分布于膜中，增大比表面积，有利于复合膜对重金属的吸附。
实施例
实施例1：
一种用于金属离子吸附的交联壳聚糖/富勒烯复合膜的制备方法为：
(1) 取富勒烯粉末，研磨后过200目筛；
(2) 取100mL质量浓度为2%的壳聚糖水溶液放入溶液中，加入0.01g富勒烯粉末，进行超声处理，使得富勒烯粉末与溶液混合均匀，加入5mL质量浓度为1%的戊二醛溶液，在微波条件下， 400r/min搅拌反应，微波功率为300W，反应温度20℃，反应时间10min，得制膜液；
(3) 取制膜液制膜，烘干后放入0.1mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡揭膜，使用乙醇和蒸馏水反复冲洗，直至中性，自然晾干，得到戊二醛交联壳聚糖/富勒烯复合膜。
本实施例所制得的交联壳聚糖/富勒烯复合膜，吸水饱和后平均含水率为364%，湿膜拉伸强度62.2MPa，干膜拉伸强度97.3MPa，比表面积为59.7m2/g。
实施例2：
一种用于金属离子吸附的交联壳聚糖/富勒烯复合膜的制备方法为：
(1) 取富勒烯粉末，研磨后过200目筛；
(2) 取100mL质量浓度为2%的壳聚糖水溶液放入溶液中，加入0.02g富勒烯粉末，进行超声处理，使得富勒烯粉末与溶液混合均匀，加入5mL质量浓度为1%的戊二醛溶液，在微波条件下， 400r/min搅拌反应一定时间，微波功率为350W，反应温度30℃，反应时间5min，得制膜液；
(3) 取制膜液制膜，烘干后放入0.1mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡揭膜，使用乙醇和蒸馏水反复冲洗，直至中性，自然晾干，得到戊二醛交联壳聚糖/富勒烯复合膜。
本实施例所制得的交联壳聚糖/富勒烯复合膜，吸水饱和后平均含水率为398%，湿膜拉伸强度74.2MPa，干膜拉伸强度95.8MPa，比表面积为57.6m2/g。
实施例3：
一种用于金属离子吸附的交联壳聚糖/富勒烯复合膜的制备方法为：
(1) 取富勒烯粉末，研磨后过200目筛；
(2) 取100mL质量浓度为2%的壳聚糖水溶液放入溶液中，加入0.03g富勒烯粉末，进行超声处理，使得富勒烯粉末与溶液混合均匀，加入5mL质量浓度为1%的戊二醛溶液，在微波条件下400r/min搅拌反应一定时间，，微波功率为400W，反应温度40℃，反应时间10min，得制膜液；
(3) 取制膜液制膜，烘干后放入0.1mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡揭膜，使用乙醇和蒸馏水反复冲洗，直至中性，自然晾干，得到戊二醛交联壳聚糖/富勒烯复合膜。
本实施例所制得的交联壳聚糖/富勒烯复合膜，吸水饱和后平均含水率为421%，湿膜拉伸强度81.2MPa，干膜拉伸强度99.9MPa，比表面积为64.7m2/g。
Claims (5)
1.一种交联壳聚糖/富勒烯复合膜的制备方法，其特征在于：步骤为：
(1) 取富勒烯粉末，研磨后过200目筛；
(2) 取100mL质量浓度为2%的壳聚糖水溶液，加入富勒烯粉末，进行超声处理，使得富勒烯粉末与壳聚糖水溶液混合均匀，加入5mL质量浓度为1%的戊二醛溶液，在微波条件下，400r/min进行搅拌反应，得制膜液；
(3) 取制膜液进行制膜，烘干后放入0.1mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡揭膜，使用乙醇和蒸馏水反复冲洗，直至中性，自然晾干，得到戊二醛交联壳聚糖/富勒烯复合膜。
2.根据权利要求1所述的一种交联壳聚糖/富勒烯复合膜的制备方法，其特征在于：所述富勒烯为C60。
3.根据权利要求2所述的一种交联壳聚糖/富勒烯复合膜的制备方法，其特征在于：所述C60的用量为0.01-0.03g。
4.根据权利要求1所述的一种交联壳聚糖/富勒烯复合膜的制备方法，其特征在于：所述微波功率为300-400W。
5.根据权利要求1所述的一种交联壳聚糖/富勒烯复合膜的制备方法，其特征在于：所述反应温度为20-40℃，反应时间为5-15min。
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