CN103833102A - 一种重金属吸附复合膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种重金属吸附复合膜及其制备方法，该复合膜是由两层基膜和一层芯膜所组成，具有“三明治结构”，基膜具有传质功能和一定的吸附功能，芯膜是起吸附作用的核心单元，含有大量重金属吸附功能基团。采用“夹芯”的方法，将芯膜夹在两层基膜之间，可防止在水体中长时间浸泡而出现的芯膜中有效组分的溶解释出。该复合膜在水体中能够溶胀但不溶解，能够悬浮于水体中并吸附水体中的重金属离子。该复合膜对水体中重金属离子的吸附容量大，去除效率高。对Pb2+、Hg2+、Cd2+和Cu2+离子的去除效率可分别高达99.47%、95.64%、86.49%和80.57%。负载重金属离子后的复合膜，可以用稀酸进行脱附再生，对Pb2+、Cd2+、Cu2+和Hg2+离子的脱附效率可分别高达96.37%、96.10%、94.57%和84.52%。膜的再生性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种重金属吸附复合膜及其制备方法，特别涉及一种具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜及其制备方法。
背景技术
当前我国地表水体重金属污染问题十分突出，镉、铅、铜、汞、铬、镍等重金属超标现象非常严重。包括长江、黄河、珠江、湘江、海河、太湖等在内的各大江河湖库普遍受到不同程度的重金属污染。由于重金属具有高毒性、持久性和难降解性的特点，一旦进入人体，就很难去除，且会对人体产生致畸、致癌等多种危害，甚至可能造成对未来几代人的影响。当前，水体重金属污染问题已经引起我国政府和民众的高度关注。如何科学有效地治理被重金属污染的水体已经成为目前亟待解决的问题。
目前，国内治理被重金属污染的水体的主要措施有絮凝沉淀法和吸附法两种。絮凝沉淀法是通过先往水体中投放烧碱、石灰、硫化钠等沉淀剂，使水体中的重金属离子以难溶盐或氢氧化物沉淀的形式析出；然后投加絮凝剂（如聚合氯化铝、FeCl3、Al2(SO4)3、FeSO4、明矾等），使产生的细小颗粒沉淀混凝在一起，形成不溶于水的大颗粒沉淀，通过重力沉降到河床的底泥里。絮凝沉淀法能够迅速降低水体中污染物的浓度，在点源污染治理中是比较成熟的技术，被普遍采用。但是，由于以难溶盐、氢氧化物等形式沉降到河床底泥里的重金属颗粒物还会慢慢地释放，存在二次污染隐患。只有将河道底泥挖出，才能彻底清除污染，这就造成后期处理成本较高、施工难度很大等问题。因而，在河流、湖泊等流域性水体重金属污染治理中，絮凝沉淀法是一种次优的选择。
吸附法是利用吸附剂材料的表面功能基团以及材料的高比表面积优势，将水体中的重金属离子等污染物吸附到材料上，从而达到从水体中彻底清除污染物的目的。吸附法工艺简单、效果稳定，既不产生二次污染，也不存在沉淀区河道底泥的处置等问题，尤其适合用于大流量、低浓度污染物的去除。吸附法已经成为目前国内外应对各类突发性水污染事件首选的应急处理技术。但是，传统的吸附材料（如：活性炭、活性氧化铝、沸石、非金属黏土矿等）多为粉体或者颗粒状物，用其处理河流、湖泊等流域性水体重金属污染时，污染物会随着吸附剂颗粒沉降到河床底泥中，从而产生与混凝沉淀法相同的二次污染和后处理困难等问题。
以膜材料为吸附剂治理水体重金属污染，具有操作方便、吸附速率快、后处理简单、吸附之后不需要进行过滤（只需将膜从水中打捞出即可）、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。近年来，运用带有功能基团（如：羟基、氨基、巯基、羧基等）的聚合物膜材料吸附去除水体中的重金属离子受到研究者的广泛关注。
但是，当前国内所开发的吸附型膜材料在组成上多为单层膜，在构成膜的成分上多为单组分膜和双组分膜，少数是三组分或者多组分膜。例如：中国发明专利CN201110146164.1，2011.10.19所述的壳聚糖纳米纤维膜就是由壳聚糖这一单一组分所制备而成的单层膜，中国发明专利CN102671555A，2012.09.19所述的壳聚糖/聚乙烯醇混合膜和CN200710056397.6，2008.0903所述的聚乙烯醇/氨基聚合物重金属吸附膜都是由两种组分所制备而成的单层膜，文献“壳聚糖-海藻酸钠/聚丙烯腈聚离子复合膜渗透汽化分离乙酸乙酯水溶液，马晓华，许振良，魏永明，程亮，南京工业大学学报，2009，31（4）：65-68”所述的复合膜是由三种组分所制备的单层膜。从实际应用上看，单层膜材料在水体中长时间浸泡时容易出现膜中部分组分如壳聚糖等的溶解释出问题；而从膜的综合性能上看，三组分或者多组分膜的综合性能通常要优于单组分和双组分膜。
发明内容
本发明目的在于，针对现有技术中单层重金属吸附膜以及单组分、双组分重金属吸附膜材料自身的缺点，提供一种重金属吸附复合膜及其制备方法，该复合膜是由两层基膜和一层芯膜所组成，具有“三明治结构”，其芯膜是由三种组分所组成。该复合膜在水体中能够溶胀但不溶解，能够悬浮于水体中，能够吸附水体中的重金属离子，吸附饱和之后将膜直接从水体中打捞出来即可。该复合膜对水体中Cu2+、Cd2+、Pb2+、Hg2+等重金属离子的吸附容量大，去除效率高。负载Cu2+、Cd2+、Pb2+、Hg2+等重金属离子后的复合膜，可以用稀酸溶液进行脱附再生，膜的再生性能好。
本发明所述的一种重金属吸附复合膜，该复合膜是由两层基膜和一层芯膜所组成，具有“三明治结构”。
所述的重金属吸附复合膜中的基膜是由含有羟基官能团的成膜高分子制备而成。
所述的重金属吸附复合膜中制备基膜的成膜高分子是水溶性的。
所述的重金属吸附复合膜中在基膜的制备中采用常规的流延成膜法或浇铸成膜法，用于制备基膜的高分子溶液的质量体积浓度为0.1%-20%。
所述的重金属吸附复合膜中芯膜是由含氮阳离子高聚物、含有羧酸根离子的阴离子高聚物和聚乙烯醇三种组分制备而成。
所述的重金属吸附复合膜中在芯膜的制备中，同时借助了互穿网络技术和静电自组装技术，将阳离子高聚物溶液、阴离子高聚物溶液和聚乙烯醇溶液共混得到均一的聚电解质凝胶流体，通过聚电解质凝胶流体流延成膜从而制得芯膜。
所述的重金属吸附复合膜中构成芯膜的阳离子高聚物与阴离子高聚物的质量比为1:99-99:1。
所述的重金属吸附复合膜中芯膜孔结构的调控是通过调整芯膜中聚乙烯醇的含量来实现，用于调控芯膜孔结构的聚乙烯醇在芯膜中的质量百分含量为1%-99%。
一种重金属吸附复合膜的制备方法，采用“夹芯”的方式，将芯膜夹在两层基膜之间，从而得到具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜，具体操作按下列步骤进行：
a、将含有羟基官能团的成膜高分子用水溶解，配制成浓度为0.1-20%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物用醋酸溶液溶解，配制成浓度为0.1-10%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物用水溶解，配制成浓度为0.1-10%的溶液；
d、将聚乙烯醇用水溶解，配制成浓度为0.5-10%的水溶液；
e、在室温下，采用常规流延成膜法或浇铸成膜法将步骤a所得的成膜高分子溶液采用常规的流延成膜法或浇铸成膜法倾倒到模具中，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得基膜；
f、将步骤b所得的阳离子高聚物溶液、步骤c所得的阴离子高聚物溶液和步骤d所得的聚乙烯醇溶液共混，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、将步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、将步骤a所得的成膜高分子溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
所述方法中步骤a中所用的成膜高分子是聚乙烯醇或羧甲基纤维素钠；步骤b中所用的阳离子高聚物是壳聚糖；步骤c中所用的阴离子高聚物是海藻酸钠、海藻酸钾或羧甲基纤维素钠。
本发明所述的一种重金属吸附复合膜，是由两层基膜和一层芯膜所组成，具有“三明治结构”。基膜具有传质功能和一定的吸附功能，具有较强的韧性，遇水能够溶胀但不溶解；芯膜是起重金属吸附作用的核心单元，含有大量重金属吸附功能基团。基膜是由含有羟基官能团的成膜高分子制备而成；制备基膜的成膜高分子是水溶性的；基膜的制备采用的是流延成膜法或浇铸成膜法；芯膜是由含氮阳离子高聚物、含有羧酸根离子的阴离子高聚物和聚乙烯醇三种组分制备而成。在芯膜的制备中，一方面借助了静电自组装技术，将阳离子高聚物溶液、阴离子高聚物溶液和聚乙烯醇溶液共混得到均一的聚电解质凝胶流体，通过聚电解质凝胶流体流延成膜从而制得芯膜；另一方面借助了互穿网络技术，将含有羟基官能团的线性高分子聚乙烯醇引入到芯膜中，借助聚乙烯醇中羟基官能团与阳离子高聚物、阴离子高聚物中所含氨基、羧基、羟基等官能团之间的氢键作用以及高分子链之间的相互缠绕，在一定程度上屏蔽、削弱阳离子高聚物与阴离子高聚物之间强烈的静电相互作用，从而减少氨基、羧基等具有重金属吸附作用的官能团的消耗，增强材料的重金属吸附性能。芯膜的孔结构是通过调整芯膜中聚乙烯醇的含量来调控。在重金属吸附复合膜的制备上，采用“夹芯”的方式，将芯膜夹在两层基膜之间，以增强复合膜的柔韧性能，并且可以防止膜在水体中长时间浸泡时膜的溶解破碎和芯膜中壳聚糖、海藻酸钠等有效组分的溶解释出。将所得的具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜直接浸泡在含重金属的水体中进行吸附，吸附饱和之后直接将膜打捞出来即可，由此实现从水体中去除重金属的目的。
本发明所述的重金属吸附复合膜，其主要优点和效果表现在以下几个方面：
（1）重金属吸附性能好，去除率高。将0.0500g复合膜放入盛有20mL含有不同重金属离子的水体中吸附24h，当水体中Pb2+离子浓度为67.40mg/L时，复合膜对Pb2+离子的吸附容量可以高达26.76mg/g，对Pb2+离子的去除效率可以高达99.47%；当水体中Hg2+离子浓度为137.63mg/L时，复合膜对Hg2+离子的吸附容量可以高达52.03mg/g，对Hg2+离子的去除效率可以高达95.64%；当水体中Cd2+离子浓度为100.85mg/L时，复合膜对Cd2+离子的吸附容量可以高达34.41mg/g，其对Cd2+离子的去除效率可以高达86.49%；当水体中Cu2+离子浓度为105.92mg/L时，复合膜对Cu2+离子的吸附容量可以高达34.14mg/g，对Cu2+离子的去除效率可以高达80.57%。
（2）吸附速率快。将复合膜投放在含有重金属的水体中，复合膜迅速吸水溶胀，重金属离子迅速被复合膜上的功能基团所捕捉，并吸附固定在复合膜材料基体中。90%的吸附可以在最初的15min内完成。
（3）脱附率高，可再生。将负载有重金属离子的复合膜浸泡在稀酸溶液中一定时间，被吸附的重金属离子就会从复合膜上解吸下来，从而使复合膜得以再生。其中，对Pb2+离子而言，复合膜的脱附效率可以高达96.37%；对Cd2+离子而言，复合膜的脱附效率可以高达96.10%；对Cu2+离子而言，复合膜的脱附效率可以高达94.57%；对Hg2+离子而言，复合膜的脱附效率可以高达84.52%。
（4）实际应用前景好。该复合膜具有较强的韧性，不易破碎。遇水后能够溶胀但不溶解，能够悬浮在水体中。这为其用于治理水体重金属污染提供了有利条件。
（5）复合膜制备方法简便，无需特殊的工艺设备，能耗低，制备过程环境友好，易于产业化。
具体实施方式
制备具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜：
实施例1：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠-聚乙烯醇01（PVA-SA-PVA01）
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取0.4mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例2：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠-聚乙烯醇05(PVA-SA-PVA05)
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的质量体积浓度为2.5%的聚乙烯醇溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取2.0mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例3：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠-聚乙烯醇125(PVA-SA-PVA125)
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液采用常规的浇铸成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取5.0mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例4：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠-聚乙烯醇20(PVA-SA-PVA20)
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取8.0mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例5：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠-聚乙烯醇25(PVA-SA-PVA25)
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取10.0mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例6：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠-聚乙烯醇30(PVA-SA-PVA30)
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取12.0mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例7：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠-聚乙烯醇375(PVA-SA-PVA375)
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取15.0mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例8：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠-聚乙烯醇40(PVA-SA-PVA40)
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液采用常规的浇铸成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取16.0mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例9：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠-聚乙烯醇50(PVA-SA-PVA50)
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取20.0mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例10：重金属吸附复合膜羧甲基纤维素钠-海藻酸钠-聚乙烯醇01（CMC-SA-PVA01）
a、将含有羟基官能团的成膜高分子羧甲基纤维素钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的羧甲基纤维素钠溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取0.4mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的羧甲基纤维素钠溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例11：重金属吸附复合膜羧甲基纤维素钠-海藻酸钠-聚乙烯醇125（CMC-SA-PVA125）
a、将含有羟基官能团的成膜高分子羧甲基纤维素钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的羧甲基纤维素钠溶液采用常规的浇铸成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取5.0mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的羧甲基纤维素钠溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例12：重金属吸附复合膜羧甲基纤维素钠-海藻酸钠-聚乙烯醇25（CMC-SA-PVA25）
a、将含有羟基官能团的成膜高分子羧甲基纤维素钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的羧甲基纤维素钠溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取10.0mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的羧甲基纤维素钠溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例13：重金属吸附复合膜羧甲基纤维素钠-海藻酸钠-聚乙烯醇375（CMC-SA-PVA375）
a、将含有羟基官能团的成膜高分子羧甲基纤维素钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的羧甲基纤维素钠溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取15.0mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的羧甲基纤维素钠溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例14：重金属吸附复合膜羧甲基纤维素钠-海藻酸钠-聚乙烯醇50（CMC-SA-PVA50）
a、将含有羟基官能团的成膜高分子羧甲基纤维素钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物海藻酸钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的羧甲基纤维素钠溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取20.0mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的海藻酸钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的羧甲基纤维素钠溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例15：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-羧甲基纤维素钠-聚乙烯醇01（PVA-CMC-PVA01）
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物羧甲基纤维素钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的水溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取0.4mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的羧甲基纤维素钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例16：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-羧甲基纤维素钠-聚乙烯醇125（PVA-CMC-PVA125）
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物羧甲基纤维素钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的水溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取5mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的羧甲基纤维素钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例17：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-羧甲基纤维素钠-聚乙烯醇25（PVA-CMC-PVA25）
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物羧甲基纤维素钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的水溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的质量体积浓度为2.5%的聚乙烯醇溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取10mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的羧甲基纤维素钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例18：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-羧甲基纤维素钠-聚乙烯醇375（PVA-CMC-PVA375）
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物羧甲基纤维素钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的水溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取15mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的羧甲基纤维素钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例19：重金属吸附复合膜聚乙烯醇-羧甲基纤维素钠-聚乙烯醇50（PVA-CMC-PVA50）
a、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为2.5%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物壳聚糖用醋酸溶液溶解，配制成质量体积浓度为2%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物羧甲基纤维素钠用水溶解，配制成质量体积浓度为2%的水溶液；
d、将含有羟基官能团的成膜高分子聚乙烯醇用水溶解，配制成质量体积浓度为5%的水溶液；
e、在室温下，取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液采用常规的流延成膜法倾倒到4块10×15cm玻璃模具中，待其流延均匀后，于温度40℃烘箱中烘干，制得基膜；
f、分别取20mL步骤d所得的聚乙烯醇溶液、50mL步骤b所得的壳聚糖溶液和50mL步骤c所得的羧甲基纤维素钠溶液置于250mL圆底烧瓶中，高速搅拌使三者充分混合，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、取30mL步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、取10mL步骤a所得的聚乙烯醇溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
实施例20
重金属吸附复合膜的吸附性能测试：
（1）吸附实验
准确称取0.0500g剪切成小块儿的复合膜样品，将其置于50mL锥形瓶中，然后向其中加入20mL重金属模拟废水（吸附铜离子实验中所用硝酸铜溶液的pH=6.00,溶液中铜浓度为：105.92mg/L；吸附铅实验中所用硝酸铅溶液的pH=5.50，溶液中铅的浓度为67.40mg/L；吸附镉实验中所用硝酸镉溶液的pH=6.00，溶液中镉浓度为：100.85mg/L；吸附汞实验中所用硝酸汞溶液的pH=6.00，溶液中汞浓度为137.63mg/L），于温度为30℃的恒温振荡箱中振荡48h，确保吸附完全达到平衡；
（2）脱附实验
将负载有重金属离子的复合膜样品放入容积为50mL的三角瓶中，然后向其中加入20mL浓度为1mol/L的盐酸，并将三角瓶置于温度为30℃的恒温振荡箱中，振荡24h后，取出，测定脱附后的溶液中重金属的浓度；
（3）溶液中浓度测定方法
吸附前后溶液中铜、镉、铅的浓度测定采用火焰原子吸收法，吸附后溶液中汞浓度的测定采用FIAS-Flame原子吸收法，所用仪器为美国PinAAcle900T原子吸收光谱仪，吸附量、吸附效率及脱附效率分别根据以下公式进行计算：
吸附量（q）=（C0–Cf）×V/m，
吸附效率（r）=（C0–Cf）/C0×100%，
脱附量（q’）=(C’×V’)/m’，
脱附效率（r’）=（q’/q）×100%，
其中，q为样品对重金属离子的吸附容量，mg/g；C0为吸附前溶液中重金属的浓度，mg/L；Cf为吸附平衡后溶液中重金属的浓度，mg/L；V为吸附实验中所用溶液的体积，mL；m为吸附实验中所用复合膜样品的质量，mg；r为复合膜样品对重金属的吸附效率，%；q’为样品的脱附容量，mg/g；C’为脱附溶液中重金属的浓度，mg/L；V’为脱附实验中所用
脱附剂的体积，mL；r’为样品的脱附效率，%；
复合膜的重金属吸附性能测试结果如下表：
从表中结果可以看出，本发明所述的重金属吸附复合膜对Cu2+、Cd2+、Pb2+和Hg2+离子的吸附容量大、去除效率高，脱附性能好，是一种非常具有应用前景的重金属吸附材料。
Claims (10)
1.一种重金属吸附复合膜，其特征在于该复合膜是由两层基膜和一层芯膜所组成，具有“三明治结构”。
2.根据权利要求1所述的重金属吸附复合膜，其特征在于基膜是由含有羟基官能团的成膜高分子制备而成。
3.根据权利要求2所述的重金属吸附复合膜，其特征在于制备基膜的成膜高分子是水溶性的。
4.根据权利要求3所述的重金属吸附复合膜，其特征在于在基膜的制备中采用流延成膜法或浇铸成膜法，用于制备基膜的高分子溶液的质量体积浓度为0.1%-20%。
5.根据权利要求1所述的重金属吸附复合膜，其特征在于芯膜是由含氮阳离子高聚物、含有羧酸根离子的阴离子高聚物和聚乙烯醇三种组分制备而成。
6.根据权利要求5所述的重金属吸附复合膜，其特征在于在芯膜的制备中，同时借助了互穿网络技术和静电自组装技术，将阳离子高聚物溶液、阴离子高聚物溶液和聚乙烯醇溶液共混得到均一的聚电解质凝胶流体，通过聚电解质凝胶流体流延成膜或浇铸成膜从而制得芯膜。
7.根据权利要求6所述的重金属吸附复合膜，其特征在于构成芯膜的阳离子高聚物与阴离子高聚物的质量比为1:99-99:1。
8.根据权利要求6所述的重金属吸附复合膜，其特征在于芯膜孔结构的调控是通过调整芯膜中聚乙烯醇的含量来实现，用于调控芯膜孔结构的聚乙烯醇在芯膜中的质量百分含量为1%-99%。
9.一种重金属吸附复合膜的制备方法，其特征在于采用“夹芯”的方式，将芯膜夹在两层基膜之间，从而得到具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜，具体操作按下列步骤进行：
a、将含有羟基官能团的成膜高分子用水溶解，配制成浓度为0.1-20%的水溶液；
b、将含氮阳离子高聚物用醋酸溶液溶解，配制成浓度为0.1-10%的溶液；
c、将含有羧酸根离子的阴离子高聚物用水溶解，配制成浓度为0.1-10%的溶液；
d、将聚乙烯醇用水溶解，配制成浓度为0.5-10%的水溶液；
e、在室温下，采用常规流延成膜法或浇铸成膜法将步骤a所得的成膜高分子溶液采用常规的流延成膜法或浇铸成膜法倾倒到模具中，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得基膜；
f、将步骤b所得的阳离子高聚物溶液、步骤c所得的阴离子高聚物溶液和步骤d所得的聚乙烯醇溶液共混，于温度为60℃的油浴中加热并机械搅拌60 min后，停止加热，于室温条件下搅拌过夜，得均一的聚电解质凝胶流体；
g、将步骤f所得的聚电解质凝胶流体倾倒在步骤e所得的基膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，即得芯膜；
h、将步骤a所得的成膜高分子溶液倾倒在步骤g所得的芯膜上，待其流延均匀后，于温度为40℃的烘箱中烘干，揭膜，即得具有“三明治结构”的重金属吸附复合膜产品。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于步骤a中所用的成膜高分子是聚乙烯醇或羧甲基纤维素钠；步骤b中所用的阳离子高聚物是壳聚糖；步骤c中所用的阴离子高聚物是海藻酸钠、海藻酸钾或羧甲基纤维素钠。
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