CN112169604B - 一种污水处理膜材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污水处理膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、可聚合型硫酰二咪唑盐基单体的制备，步骤S2、乙氧基硅改性2,4,6‑三[(对羧基苯基)氨基]‑1,3,5‑三嗪的制备，步骤S3、膜材料的制备。本发明还公开了一种根据所述污水处理膜材料的制备方法制备得到的污水处理膜材料及其在污水处理上的应用。本发明公开的污水处理膜材料综合性能佳、性能稳定性好，对污水处理效果显著，能有效催化污水中有机物分解、吸附分离污水中重金属离子，使用寿命长。

Description

一种污水处理膜材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理膜材料及其制备方法。
背景技术
随着制造业的快速扩张和化工企业污水不达标排放事故的频发，重金属离子、有机染料和含有毒有害有机物污水的排放已经严重威胁到生态系统和人类健康。此外，全球水资源匮乏问题也日益严峻，如何对污水进行高效处理成为污水排放企业不得不面对的难题。
传统污水处理的方法主要有生物法，电解法，化学法和光催化法。生物法占地面积大，适用范围窄，效果也不理想；电解法虽然效果好于生物法，但是能源消耗大，推广困难；化学法在分解污染物的同时容易造成二次污染，无法将有机物完全转化为无毒无害的小分子，光催化法是利用光能进行物质转换的方法之一，能将有机物大分子降解为二氧化碳或其他小分子有机物以及水，其成本低、无二次污染，但其存在光量子效率和光活性较低的问题。除此以外，现有技术中的污水处理方法或多或少存在着需要昂贵的专用设备，耗能大，回收分离循环利用困难，运行费用高，特别对中小企业来说是个非常沉重的负担。
膜分离技术具有能耗低、出水含油量少、分离效率高、浓缩液可回收的优点，被认为是污水处理领域最具潜力的新技术。然而，现有技术中的污水处理膜材料存在功能单一、易受污染、使用寿命低，遇到腐蚀性的污水，膜常常会被腐蚀掉，大大降低了工作质量和工作效率等问题。除此之外，市面上的污水处理膜材料大多只是对污水起到过滤分离作用，没有催化污水中有机物分解、吸附分离重金属离子的能力，且它们机械力学性能有待进一步提高。
申请号为202010392170.4的中国发明专利公开了一种光催化污水处理膜及其制备方法。该发明通过按照质量份数将30～40份聚偏氟乙烯溶液与纳米二氧化钛混合在100份N ,N-二甲基甲酰胺中，在60～65℃下搅拌2h至溶解，制得铸膜液；然后用玻璃棒将脱泡后的铸膜液在玻璃板上以铜网为载体，刮制成一定厚度的膜；将载有涂好铸膜液的铜网浸入50℃去离子水中，浸泡24h取出自然晾干，即制得光催化污水处理膜。该发明制得的光催化污水处理膜具有处理效果好、工艺简单、能耗低、投资少、占地面积小、自动化程度高、无二次污染等优点。然而，膜基材聚偏氟乙烯与纳米二氧化钛之间的相容性不好，在膜长期使用过程中易出现外渗现象，导致膜性能稳定性不佳，且这种膜含有聚偏氟乙烯这种基材，价格昂贵。
因此，开发一种综合性能佳、性能稳定性好，对污水处理效果显著，能有效催化污水中有机物分解、吸附分离污水中重金属离子，使用寿命长的污水处理膜材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进污水处理行业的发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种污水处理膜材料及其制备方法，该制备方法简单易行，操作控制方法，对设备依赖性小，生产效率高，适合连续规模生产，具有较高的推广应用价值；通过这种制备方法制备得到的污水处理膜材料综合性能佳、性能稳定性好，对污水处理效果显著，能有效催化污水中有机物分解、吸附分离污水中重金属离子，使用寿命长，回收分离方便。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是，一种污水处理膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、可聚合型硫酰二咪唑盐基单体的制备：将N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中，在40-60℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物3-7次，后旋蒸除去乙醚，得到可聚合型硫酰二咪唑盐基单体；
步骤S2、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪的制备：将2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪加入到四氢呋喃中，在70-80℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去四氢呋喃，得到乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪；
步骤S3、膜材料的制备：将经过步骤S1制成的可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、经过步骤S2制成的乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮混合均匀后，在惰性气体氛围，60-70℃下进行预聚合1-2小时，后将得到的粗产物置于模具中，将模具放入鼓风干燥箱95-105℃下干燥至恒重，从模具中取下膜材料。
优选的，步骤S1中所述N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:2:(10-16)。
优选的，所述有机溶剂为乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮中的任意一种。
优选的，步骤S2中所述2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、四氢呋喃的摩尔比为3:1:(12-20)。
优选的，步骤S3中所述可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.1:(0.03-0.06):0.1:3:2:(0.06-0.07):(30-50)。
优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。
优选的，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的，所述二氧化钛量子点的制备方法参见申请号为201810812742.2的中国发明专利实施例1；所述稀土倍半氧化物纳米带的制备方法参见申请号为201010108050.3 的中国发明专利实施例1。
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述污水处理膜材料的制备方法制备得到的污水处理膜材料。
本发明的再一个目的，在于提供一种所述污水处理膜材料在污水处理上的应用。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
（1）本发明提供的一种污水处理膜材料的制备方法，该制备方法简单易行，操作控制方法，对设备依赖性小，生产效率高，适合连续规模生产，具有较高的推广应用价值。
（2）本发明提供的一种污水处理膜材料，克服了现有技术中的污水处理膜材料存在功能单一、易受污染、使用寿命低，遇到腐蚀性的污水，膜常常会被腐蚀掉，大大降低了工作质量和工作效率等问题。除此之外，市面上的污水处理膜材料大多只是对污水起到过滤分离作用，没有催化污水中有机物分解、吸附分离重金属离子的能力，且它们机械力学性能有待进一步提高的缺陷，通过各组分和分子结构协同作用，使得制成的材料综合性能佳、性能稳定性好，对污水处理效果显著，能有效催化污水中有机物分解、吸附分离污水中重金属离子，使用寿命长，回收分离方便。
（3）本发明提供的一种污水处理膜材料，分子链上引入硫酰二咪唑盐、苯基三嗪结构，能有效改善综合性能，使得其防腐蚀性能、性能稳定性更佳；咪唑盐结构能通过静电相互作用对污水中的污染物进行吸附，分子链上的羧基能对污水中的重金属离子进行络合，从而有效改善污水处理效果。
（4）本发明提供的一种污水处理膜材料，聚合单体协同作用，在电子效应、位阻效应的多重作用下，以及通过共聚形成的三维网络结构，使得其综合性能更好；乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪上的乙氧基硅能通过架桥作用与二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带连接，使得形成有机整体，有效改善了综合性能和性能稳定性，二氧化钛直接以量子点的形式加入，能改善光催化效果，与稀土倍半氧化物纳米带协同作用，使得污水处理效果更佳。
（5）本发明提供的一种污水处理膜材料，乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪单体引入的苯基三嗪结构由于共轭效应，能与二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带协同作用，扩宽可见光响应范围，提高光催化效率和效果，有效改善污水处理效果；各组分形成有机整体，有效克服了现有技术中污水处理活性成分不溶于回收分离，导致二次污染的问题。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此；所述二氧化钛量子点的制备方法参见申请号为201810812742.2的中国发明专利实施例1；所述稀土倍半氧化物纳米带的制备方法参见申请号为201010108050.3 的中国发明专利实施例1。
实施例1
实施例1提供一种污水处理膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、可聚合型硫酰二咪唑盐基单体的制备：将N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中，在40℃下搅拌反应4小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物3次，后旋蒸除去乙醚，得到可聚合型硫酰二咪唑盐基单体；
步骤S2、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪的制备：将2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪加入到四氢呋喃中，在70℃下搅拌反应6小时，后旋蒸除去四氢呋喃，得到乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪；
步骤S3、膜材料的制备：将经过步骤S1制成的可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、经过步骤S2制成的乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮混合均匀后，在惰性气体氛围，60℃下进行预聚合1小时，后将得到的粗产物置于模具中，将模具放入鼓风干燥箱95℃下干燥至恒重，从模具中取下膜材料。
步骤S1中所述N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:2:10；所述有机溶剂为乙醚。
步骤S2中所述2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、四氢呋喃的摩尔比为3:1:12。
步骤S3中所述可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.1:0.03:0.1:3:2:0.06:30；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述惰性气体为氮气。
一种根据所述污水处理膜材料的制备方法制备得到的污水处理膜材料。
一种所述污水处理膜材料在污水处理上的应用。
实施例2
实施例2提供一种污水处理膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、可聚合型硫酰二咪唑盐基单体的制备：将N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中，在45℃下搅拌反应4.5小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物3-7次，后旋蒸除去乙醚，得到可聚合型硫酰二咪唑盐基单体；
步骤S2、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪的制备：将2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪加入到四氢呋喃中，在73℃下搅拌反应6.5小时，后旋蒸除去四氢呋喃，得到乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪；
步骤S3、膜材料的制备：将经过步骤S1制成的可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、经过步骤S2制成的乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮混合均匀后，在惰性气体氛围，63℃下进行预聚合1.2小时，后将得到的粗产物置于模具中，将模具放入鼓风干燥箱95-105℃下干燥至恒重，从模具中取下膜材料。
步骤S1中所述N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:2:12；所述有机溶剂为二氯甲烷。
步骤S2中所述2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、四氢呋喃的摩尔比为3:1:13。
步骤S3中所述可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.1:0.04:0.1:3:2:0.063:35；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述惰性气体为氦气。
一种根据所述污水处理膜材料的制备方法制备得到的污水处理膜材料。
一种所述污水处理膜材料在污水处理上的应用。
实施例3
实施例3提供一种污水处理膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、可聚合型硫酰二咪唑盐基单体的制备：将N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中，在50℃下搅拌反应5小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物5次，后旋蒸除去乙醚，得到可聚合型硫酰二咪唑盐基单体；
步骤S2、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪的制备：将2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪加入到四氢呋喃中，在75℃下搅拌反应7小时，后旋蒸除去四氢呋喃，得到乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪；
步骤S3、膜材料的制备：将经过步骤S1制成的可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、经过步骤S2制成的乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮混合均匀后，在惰性气体氛围，65℃下进行预聚合1.5小时，后将得到的粗产物置于模具中，将模具放入鼓风干燥箱100℃下干燥至恒重，从模具中取下膜材料。
步骤S1中所述N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:2:14；所述有机溶剂为乙酸乙酯。
优选的，步骤S2中所述2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、四氢呋喃的摩尔比为3:1:(12-20)。
步骤S3中所述可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.1:0.045:0.1:3:2:0.065:40；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述惰性气体为氖气。
一种根据所述污水处理膜材料的制备方法制备得到的污水处理膜材料。
一种所述污水处理膜材料在污水处理上的应用。
实施例4
实施例4提供一种污水处理膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、可聚合型硫酰二咪唑盐基单体的制备：将N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中，在55℃下搅拌反应5.5小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物3-7次，后旋蒸除去乙醚，得到可聚合型硫酰二咪唑盐基单体；
步骤S2、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪的制备：将2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪加入到四氢呋喃中，在78℃下搅拌反应7.5小时，后旋蒸除去四氢呋喃，得到乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪；
步骤S3、膜材料的制备：将经过步骤S1制成的可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、经过步骤S2制成的乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮混合均匀后，在惰性气体氛围，68℃下进行预聚合1.8小时，后将得到的粗产物置于模具中，将模具放入鼓风干燥箱103℃下干燥至恒重，从模具中取下膜材料。
步骤S1中所述N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:2:15；所述有机溶剂为丙酮。
步骤S2中所述2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、四氢呋喃的摩尔比为3:1:18。
步骤S3中所述可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.1:0.05:0.1:3:2:0.067:45；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈按质量比3:5混合而成；所述惰性气体为氩气。
一种根据所述污水处理膜材料的制备方法制备得到的污水处理膜材料。
一种所述污水处理膜材料在污水处理上的应用。
实施例5
实施例5提供一种污水处理膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、可聚合型硫酰二咪唑盐基单体的制备：将N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中，在60℃下搅拌反应6小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物7次，后旋蒸除去乙醚，得到可聚合型硫酰二咪唑盐基单体；
步骤S2、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪的制备：将2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪加入到四氢呋喃中，在80℃下搅拌反应8小时，后旋蒸除去四氢呋喃，得到乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪；
步骤S3、膜材料的制备：将经过步骤S1制成的可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、经过步骤S2制成的乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮混合均匀后，在惰性气体氛围，70℃下进行预聚合2小时，后将得到的粗产物置于模具中，将模具放入鼓风干燥箱105℃下干燥至恒重，从模具中取下膜材料。
步骤S1中所述N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:2:16；所述有机溶剂为丙酮。
步骤S2中所述2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、四氢呋喃的摩尔比为3:1:20。
步骤S3中所述可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.1:0.06:0.1:3:2:0.07:50；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述惰性气体为氩气。
一种根据所述污水处理膜材料的制备方法制备得到的污水处理膜材料。
一种所述污水处理膜材料在污水处理上的应用。
对比例1
对比例1提供一种污水处理膜材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加二氧化钛量子点。
对比例2
对比例2提供一种污水处理膜材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加稀土倍半氧化物纳米带。
对比例3
对比例3提供一种污水处理膜材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加可聚合型硫酰二咪唑盐基单体。
对比例4
对比例4提供一种污水处理膜材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪。
对比例5
对比例5提供一种污水处理膜材料，其配方和制备方法与申请号为201810179268.4的中国发明专利实施例1相同。
对上述实施例1-5以及对比例1-5所得样品进行测试，测试结果见表1，测试方法如下：
1）染料降解率测试：染料降解率测试选择浓度为5mg/L的罗丹明B溶液。在石英试管中加入20mL罗丹明B溶液和0.05g所制备的样品，通空气搅拌，在400W 紫外灯的照射下，每隔30min取一次溶液。采用紫外分光光度计测上层清夜的波长为553nm时的吸光度。染料的降解率可以通过下述方程进行计算：
R％(降解率)＝(C0-Ct)/C0×100％
式中，C0是罗丹明B的起始浓度(mg/L)，Ct是指在t 时刻下的罗丹明B浓度。
2）分离回收率测试：将染料与样品的悬浮液过滤分离后，取固体部分、烘干。分离后样品的回收率可以通过下述方程计算：S％(分离回收率)＝mt/m0×100％，式中，m0是初始投入样品的质量(mg)，mt是分离烘干后剩余样品的质量。
表1 实施例及对比例样品性能
测试项目 染料降解率 (％) 分离回收 (％)
实施例1 99.9 100
实施例2 99.9 100
实施例3 100 100
实施例4 100 100
实施例5 100 100
对比例1 89.5 100
对比例2 90.3 100
对比例3 95.2 98.5
对比例4 93.3 98.9
对比例5 99.5 99.9
从上表可以看出，本发明实施例公开的污水处理膜材料，染料降解率99.9-100%，分离回收100%，而对比例污水处理催化剂，染料降解率89.5-99.5%，分离回收98.5-100%。可见，本发明实施例公开的污水处理膜材料具有较好的污水处理效果，且分离回收方便。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种污水处理膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、可聚合型硫酰二咪唑盐基单体的制备：将N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中，在40-60℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物3-7次，后旋蒸除去乙醚，得到可聚合型硫酰二咪唑盐基单体；所述N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:2:(10-16)；
步骤S2、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪的制备：将2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪加入到四氢呋喃中，在70-80℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去四氢呋喃，得到乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪；所述2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、四氢呋喃的摩尔比为3:1:(12-20)；
步骤S3、膜材料的制备：将经过步骤S1制成的可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、经过步骤S2制成的乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮混合均匀后，在惰性气体氛围，60-70℃下进行预聚合1-2小时，后将得到的粗产物置于模具中，将模具放入鼓风干燥箱95-105℃下干燥至恒重，从模具中取下膜材料；所述可聚合型硫酰二咪唑盐基单体、乙氧基硅改性2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪、二氧化钛量子点、稀土倍半氧化物纳米带、丙烯腈、苯乙烯、引发剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.1:(0.03-0.06):0.1:3:2:(0.06-0.07):(30-50)。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理膜材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理膜材料的制备方法，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种污水处理膜材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的污水处理膜材料的制备方法制备得到的污水处理膜材料。
6.一种根据权利要求5所述的污水处理膜材料在污水处理上的应用。
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