CN115025633A - 一种阳离子选择性渗透膜的制备方法 - Google Patents
一种阳离子选择性渗透膜的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115025633A CN115025633A CN202210736037.5A CN202210736037A CN115025633A CN 115025633 A CN115025633 A CN 115025633A CN 202210736037 A CN202210736037 A CN 202210736037A CN 115025633 A CN115025633 A CN 115025633A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water bath
- temperature
- polyallylamine hydrochloride
- permselective membrane
- hydrochloride solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 title claims abstract description 52
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 17
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 65
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 229920002518 Polyallylamine hydrochloride Polymers 0.000 claims abstract description 40
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 14
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000012466 permeate Substances 0.000 abstract description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 29
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 22
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 13
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 12
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 12
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 12
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 10
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- HVBSAKJJOYLTQU-UHFFFAOYSA-N 4-aminobenzenesulfonic acid Chemical compound NC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 HVBSAKJJOYLTQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 229950000244 sulfanilic acid Drugs 0.000 description 4
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 2
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 2
- 238000003321 atomic absorption spectrophotometry Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 2
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 2
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 2
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- WZRRZVUZWWMSKH-UHFFFAOYSA-N n'-naphthalen-1-ylethane-1,2-diamine;hydrochloride Chemical compound Cl.C1=CC=C2C(NCCN)=CC=CC2=C1 WZRRZVUZWWMSKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- ZCUQOPGIJRGJDA-UHFFFAOYSA-N 1-naphthalen-1-ylethane-1,2-diamine Chemical compound C1=CC=C2C(C(N)CN)=CC=CC2=C1 ZCUQOPGIJRGJDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000512259 Ascophyllum nodosum Species 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 101001018064 Homo sapiens Lysosomal-trafficking regulator Proteins 0.000 description 1
- 102100033472 Lysosomal-trafficking regulator Human genes 0.000 description 1
- 235000010703 Modiola caroliniana Nutrition 0.000 description 1
- 244000038561 Modiola caroliniana Species 0.000 description 1
- 239000000987 azo dye Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N diethyldithiocarbamic acid Chemical compound CCN(CC)C(S)=S LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229950004394 ditiocarb Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- HCFPRFJJTHMING-UHFFFAOYSA-N ethane-1,2-diamine;hydron;chloride Chemical compound [Cl-].NCC[NH3+] HCFPRFJJTHMING-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000010918 textile wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种阳离子选择性渗透膜的制备方法，配置一定质量分数的聚烯丙基胺盐酸盐溶液置于玻璃容器中，以市售聚乙烯丙纶无纺布作为基质材料，将聚乙烯丙纶无纺布剪裁成合适大小后浸泡在聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，用玻璃棒将基质材料铺平，使其与聚烯丙基胺盐酸盐溶液充分接触；封闭该玻璃容器的容器口，并将该玻璃容器置于恒温水浴锅中，调节恒温水浴锅的温度，在水浴加热下浸泡20‑30h；取出浸泡好的基质材料，放入恒温干燥箱中干燥，得到阳离子选择性渗透膜。本发明所制备的渗透膜允许阳离子(Cu2+、Na+、Mg2+等)优先渗透通过，而NO2 ‑、S2‑以及NO3 ‑等阴离子则不能渗透通过或者通过效果不佳，从而可以实现对污水中阳离子的选择性透过，达到分离的目的。
Description
技术领域
本发明涉及膜分离技术领域，具体是一种阳离子选择性渗透膜的制备方法。
背景技术
膜分离技术是当今科技社会一项炙手可热的技术，膜分离技术以分离膜为核心，进行物质的分离、浓缩和提纯。此项技术是一种使用半透膜的分离方法，通过膜两侧的溶液浓度差，压力差，纯化浓缩多组分溶液。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
近年来，随着各行各业排放标准的日趋严格及水资源的日益短缺，膜分离技术在工业污水处理及回用领域得到了越来越广泛的应用。使用较为成熟的领域主要包括纺织领域、重金属废水、食品工业及造纸工业等。
化工污水的处理离不开膜分离技术，处理污水时，膜分离技术与活性污泥法相结合除去有害物质，从而完成污水的排放与回收。与常规水处理工艺相比，膜分离技术可保证更好、更可靠的水质、无须添加化学药剂，不会造成二次污染，自动化程度高，占地面积小。邵文晓等的研究表明，膜分离技术可用在纺织废水领域，色素去除率达到99％，COD去除率达到90％。在重金属废水处理方面，林丽华等通过实验证明，利用膜分离技术不仅可以回收再利用90％以上的废水，而且同时可以使其中有价值的重金属离子浓缩近10倍，使之具有回收利用价值。夏仙兵等将纳滤膜应用于处理海带加工废水中有高价值的副产物甘露醇提取纯化，去除率达到90％，可使甘露醇浓缩近3倍。郭伟杰等表明，采用混凝与超滤结合对制浆黑液和造纸白水进行处理，能达到GB3554-2008排放标准，且制浆黑液的色泽由黑色变为无色透明。
现有膜分离技术还不够成熟，有一定的缺陷，比如膜制备的步骤比较复杂，膜的价格比较昂贵、分离效果不好等。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种阳离子选择性渗透膜的制备方法，采用聚烯丙基胺盐酸盐溶液作为处理试剂，选用具有较高强度的聚乙烯丙纶无纺布作为基质材料，制备成离子选择性渗透膜，该渗透膜允许阳离子(Cu2+、Na+、Mg2+等)优先渗透通过，而阴离子(如NO2 -、NO3 -、S2-等)则不能渗透通过或者渗透通过效果不佳，从而可以实现对污水中阳离子的选择性透过，达到分离的目的。
本发明具体是通过以下技术方案来实现的，依据本发明提出的一种阳离子选择性渗透膜的制备方法，包括：配置一定质量分数的聚烯丙基胺盐酸盐溶液置于玻璃容器中，以市售聚乙烯丙纶无纺布作为基质材料，将聚乙烯丙纶无纺布剪裁成合适大小后浸泡在聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，用玻璃棒将基质材料铺平，使其与聚烯丙基胺盐酸盐溶液充分接触；封闭该玻璃容器的容器口，并将该玻璃容器置于恒温水浴锅中，调节恒温水浴锅的温度，在水浴加热下浸泡20-30h；取出浸泡好的基质材料，放入恒温干燥箱中干燥，得到阳离子选择性渗透膜。
前述的阳离子选择性渗透膜的制备方法，所述聚烯丙基胺盐酸盐溶液中聚烯丙基胺盐酸盐的质量分数为11％。
前述的阳离子选择性渗透膜的制备方法，所述恒温水浴锅的温度调节为30-50℃，在该温度下水浴加热浸泡20-30h。
进一步地，水浴加热浸泡的时间为24h。
进一步地，干燥时的温度为60℃，干燥时间为30min。
本发明还提供一种前述阳离子选择性渗透膜制备方法所得到的阳离子选择性渗透膜在污水处理中的应用。
前述的阳离子选择性渗透膜在污水处理中的应用，所述渗透膜能使阳离子优先选择性透过，而阴离子则不能够渗透通过或者渗透通过效果不佳。
进一步地，所述阳离子至少包括Cu2+、Na+、Mg2+等，所述阴离子至少包括NO2 -、S2-、NO3 -等。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明一种阳离子选择性渗透膜的制备方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有广泛的利用价值，其至少具有下列优点：
(1)本发明选用聚烯丙基胺盐酸盐溶液作为处理试剂，选用具有较高强度的市售聚乙烯丙纶无纺布作为基质材料，基质材料在聚烯丙基胺盐酸盐溶液中于30-50℃下水浴加热浸泡20-30h，干燥后即得。所制备的离子选择性渗透膜对阳离子(Cu2+、Na+、Mg2+等)具有优先选择性，阳离子(Cu2+、Na+、Mg2+等)可以选择性通过渗透膜，而阴离子如NO2 -、S2-以及NO3 -等则不能通过渗透膜或通过效果不佳，从而可以将该渗透膜用于污水处理中，实现阳离子和阴离子的分离。
(2)本发明制备方法简单，制备条件温和，不需高温高压，对仪器设备要求较低，成本低，能耗低，不需要添加化学试剂，产品不会受到污染；规模可大可小，可以实现自动化，对阳离子和阴离子的渗透率差别大，可以有效实现阳离子和阴离子的分离，达到资源回用的目的。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明所使用的双头空心螺丝的主视图；
图2是双头空心螺丝的立体图；
图3是本发明所使用的渗透装置的分解图；
图4是渗透实验的示意图。
其中，1-双头空心螺丝，2-橡胶垫片，3-渗透膜，4-螺帽，5-玻璃容器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例以及附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。通常在此处附图中的描述和所示的实施例可以通过各种不同的配置来实现。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的范围，而是仅仅表示本发明选定的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的一种阳离子选择性渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
配置一定质量分数的聚烯丙基胺盐酸盐溶液置于玻璃容器中，以市售聚乙烯丙纶无纺布作为基质材料，将聚乙烯丙纶无纺布剪裁成合适大小后浸泡在聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，用玻璃棒将基质材料铺平，使其与聚烯丙基胺盐酸盐溶液充分接触，封闭盛装聚烯丙基胺盐酸盐溶液的容器口，将容器置于恒温水浴锅中，调节温度为30-50℃，水浴加热下浸泡20-30h，取出浸泡好的基质材料，放入恒温干燥箱中于60℃下干燥30min，即制成阳离子选择性渗透膜。
优选地，聚烯丙基胺盐酸盐溶液中聚烯丙基胺盐酸盐的质量百分数为11％。
优选地，浸泡时间为24h。
考察渗透实验时所用到的渗透装置包括双头空心螺丝、与双头空心螺丝适配的螺帽，橡胶垫片两个，其中橡胶垫片的外径尺寸与双头空心螺丝端部的外径尺寸一致，橡胶垫片上圆孔的孔径尺寸等于或略小于双头空心螺丝内孔的尺寸。
考察渗透实验的过程包括：将制备好的阳离子选择性渗透膜夹在两个橡胶垫片中间，将夹有渗透膜的橡胶垫片用螺帽固定在双头空心螺丝的一端，将螺丝与螺帽拧紧制成渗透装置备用。
在玻璃容器中加入20mL蒸馏水作为吸收液，把组装好的渗透装置装有渗透膜的一端朝下放入盛有吸收液的玻璃容器中，排出渗透膜底部气泡，在渗透装置上端空心螺丝开孔处往空心螺丝内孔中加入10mL渗透液，渗透膜位于吸收液和渗透液之间，渗透20-30min后，测定吸收液中渗透成分的浓度，计算被测成分的渗透情况。
渗透膜对NO2 -的渗透效果按下式计算：
式中，XNO2 -为选择性渗透膜对NO2 -的渗透百分率，n1为NO2 -通过选择性渗透膜的物质的量(μmol)，即吸收液中NO2 -的物质的量(μmol)，n2为渗透液原样中NO2 -物质的量(μmol)。
渗透膜对Cu2+的渗透效果按下式计算：
式中，YCu 2+为渗透膜对Cu2+的渗透百分率，n3为Cu2+通过选择性渗透膜的物质的量(μmol)，即吸收液中Cu2+的物质的量(μmol)，n4为渗透液原样中Cu2+物质的量(μmol)。
吸收液中渗透成分浓度的测定：
Cu2+的测定：Cu2+与铜试剂相遇产生反应使溶液呈棕黄色，450nm处，用分光光度法测定Cu2+离子的浓度。
NO2 -的测定：NO2 -与对氨基苯磺酸重氮化再和N-(1-萘)乙二胺盐酸盐发生偶合反应，生成紫红色偶氮染料，550nm处，用分光光度法测定NO2 -离子的浓度。
Cu2+检测试剂(0.1％铜试剂)的配制：准确称取0.30g二乙基二硫代氨基甲酸钠，溶于水中，稀释至300mL置于棕色瓶中，避光保存。
NO2 -检测试剂的配制：将10g/L对氨基苯磺酸溶液和1g/L N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐溶液按1:1(V:V)混合。
10g/L对氨基苯磺酸溶液的配制：量取350.00mL蒸馏水，150.00mL冰乙酸混合均匀，向其中加入5.00g对氨基苯磺酸溶解，置于棕色瓶中，避光保存。
1g/L N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐的配制：取120.00mL冰乙酸和80.00mL蒸馏水混合均匀，向其加入准确称量的0.20g盐酸萘乙二胺，溶解后，置于棕色瓶中，避光保存。
本实验所使用的水均为蒸馏水。
下面以具体实施例详细说明：
实施例1
配置质量分数为11％的聚烯丙基胺盐酸盐溶液置于玻璃容器中，以市售聚乙烯丙纶无纺布作为基质材料，将聚乙烯丙纶无纺布剪裁成合适大小后浸泡在聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，用玻璃棒将基质材料铺平，使其与溶液充分接触，封闭盛装溶液的容器口，将容器置于恒温水浴锅中，调节温度为30℃，水浴加热下浸泡24h，取出浸泡好的基质材料，放入恒温干燥箱中于60℃下干燥30min，即制成阳离子选择性渗透膜。
渗透实验：
将所制备的阳离子选择性渗透膜夹在两个橡胶垫片之间，并用螺帽固定在双头空心螺丝一端，放入盛有20mL蒸馏水吸收液的烧杯中，从双头空心螺丝上端往其内孔中加入10mL渗透液，渗透液为500μmol/L CuCl2溶液，渗透30min后，取出装有渗透膜的双头空心螺丝，将吸收液搅拌均匀，以吸收液为试样通过加入Cu2+检测试剂，用分光光度法测定吸收液中Cu2+的浓度，计算渗透膜对Cu2+的渗透百分率为95.966％。
按照同样的方法重复渗透实验，从双头空心螺丝上端往其内孔中加入10mL渗透液，渗透液为500μmol/L NaNO2溶液，渗透30min后，取出装有渗透膜的双头空心螺丝，将吸收液搅拌均匀，以吸收液为试样通过加入NO2 -检测试剂，用分光光度法测定吸收液中NO2 -的浓度，计算渗透膜对NO2 -的渗透百分率为3.358％。
实施例2
配置质量分数为11％的聚烯丙基胺盐酸盐溶液置于玻璃容器中，以市售聚乙烯丙纶无纺布作为基质材料，将聚乙烯丙纶无纺布剪裁成合适大小后浸泡在聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，用玻璃棒将基质材料铺平，使其与溶液充分接触，封闭盛装溶液的容器口，将容器置于恒温水浴锅中，调节温度为40℃，水浴加热下浸泡24h，取出浸泡好的基质材料，放入恒温干燥箱中于60℃下干燥30min，即制成阳离子选择性渗透膜。
按照实施例1的渗透方法进行渗透实验，计算渗透百分率，该实施例所制备的渗透膜对Cu2+的渗透百分率为97.106％，对NO2-的渗透百分率为3.317％。
实施例3
配置质量分数为11％的聚烯丙基胺盐酸盐溶液置于玻璃容器中，以市售聚乙烯丙纶无纺布作为基质材料，将聚乙烯丙纶无纺布剪裁成合适大小后浸泡在聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，用玻璃棒将基质材料铺平，使其与溶液充分接触，封闭盛装溶液的容器口，将容器置于恒温水浴锅中，调节温度为50℃，水浴加热下浸泡24h，取出浸泡好的基质材料，放入恒温干燥箱中于60℃下干燥30min，即制成阳离子选择性渗透膜。
按照实施例1的渗透方法进行渗透实验，计算渗透百分率，该实施例所制备的渗透膜对Cu2+的渗透百分率为98.618％，对NO2 -的渗透百分率为3.275％。
按照实施例3的方法制备阳离子选择性渗透膜，并进一步考察该阳离子选择性渗透膜对NO3 -、S2-、Na+、Mg2+的渗透性能。
应用例1
配置500μmol/L NaNO3作为渗透液，按照实施例3的方法制备阳离子选择性渗透膜，并按照实施例1的渗透方法进行渗透实验，渗透30min后，取出渗透膜，吸收液搅拌均匀后分成两份，用离子色谱法检测第一份吸收液中NO3 -的浓度，用原子吸收分光光度法检测第二份吸收液中Na+的浓度，计算渗透百分率，渗透膜对NO3 -、Na+的渗透百分率分别为：3.179％、96.073％。
应用例2
配置500μmol/L Na2S作为渗透液，按照实施例3的方法制备阳离子选择性渗透膜，并按照实施例1的渗透方法进行渗透实验，渗透30min后，取出渗透膜，吸收液搅拌均匀，用离子色谱法检测吸收液中S2-的浓度，计算渗透百分率，渗透膜对S2-的渗透百分率为3.576％。
应用例3
配置500μmol/L MgSO4作为渗透液，按照实施例3的方法制备阳离子选择性渗透膜，并按照实施例1的渗透方法进行渗透实验，渗透30min后，取出渗透膜，吸收液搅拌均匀，用原子吸收分光光度法检测吸收液中Mg2+的浓度，计算渗透百分率，渗透膜对Mg2+的渗透百分率为95.473％。
通过以上应用例可知，所制备的渗透膜对阳离子的透过性能明显高于对阴离子的透过性能，呈现出明显的渗透选择性。
对比例1
配置质量分数为9％的聚烯丙基胺盐酸盐溶液置于玻璃容器中，以市售聚乙烯丙纶无纺布作为基质材料，将聚乙烯丙纶无纺布剪裁成合适大小后浸泡在聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，用玻璃棒将基质材料铺平，使其与溶液充分接触，封闭盛装溶液的容器口，将容器置于恒温水浴锅中，调节温度为30℃，水浴加热下浸泡24h，取出浸泡好的基质材料，放入恒温干燥箱中于60℃下干燥30min，即制成阳离子选择性渗透膜。
按照实施例1的方法考察该实施例所制备的渗透膜对Cu2+的渗透百分率为51.492％，对NO2 -的渗透百分率为2.181％。
对比例2
配置质量分数为13％的聚烯丙基胺盐酸盐溶液置于玻璃容器中，以市售聚乙烯丙纶无纺布作为基质材料，将聚乙烯丙纶无纺布剪裁成合适大小后浸泡在聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，用玻璃棒将基质材料铺平，使其与溶液充分接触，封闭盛装溶液的容器口，将容器置于恒温水浴锅中，调节温度为30℃，水浴加热下浸泡24h，取出浸泡好的基质材料，放入恒温干燥箱中于60℃下干燥30min，即制成阳离子选择性渗透膜。
按照实施例1的方法考察该实施例所制备的渗透膜对Cu2+的渗透百分率为59.882％，对NO2 -的渗透百分率为2.382％。
对比例3
配置质量分数为11％的聚烯丙基胺盐酸盐溶液置于玻璃容器中，以市售聚氯乙烯泡沫作为基质材料，将聚乙烯丙纶无纺布剪裁成合适大小后浸泡在聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，用玻璃棒将基质材料铺平，使其与溶液充分接触，封闭盛装溶液的容器口，将容器置于恒温水浴锅中，调节温度为30℃，水浴加热下浸泡24h，取出浸泡好的基质材料，放入恒温干燥箱中于60℃下干燥30min，即制成阳离子选择性渗透膜。
按照实施例1的方法考察该实施例所制备的渗透膜对Cu2+的渗透百分率为40.136％，对NO2-的渗透百分率为2.029％。
通过以上实施例和对比例可知，制备对阳离子具有优先选择性透过的渗透膜的最佳条件为：聚烯丙基胺盐酸盐溶液的质量分数为11％，基质材料选用市售聚乙烯丙纶无纺布，水浴加热的温度为30-50℃，膜的浸泡时间为20-30h。所制备的渗透膜对阳离子具有选择性透过，阴离子透过效果不佳。
以上所述仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，本发明还可以根据以上结构和功能具有其它形式的实施例，不再一一列举。因此，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种阳离子选择性渗透膜的制备方法，其特征在于包括：配置一定质量分数的聚烯丙基胺盐酸盐溶液置于玻璃容器中，以市售聚乙烯丙纶无纺布作为基质材料，将聚乙烯丙纶无纺布浸泡在聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，用玻璃棒将基质材料铺平，使其与聚烯丙基胺盐酸盐溶液充分接触；封闭该玻璃容器的容器口，并将该玻璃容器置于恒温水浴锅中，调节恒温水浴锅的温度，在水浴加热下浸泡20-30h；取出浸泡好的基质材料，放入恒温干燥箱中干燥，得到所述的阳离子选择性渗透膜。
2.如权利要求1所述的阳离子选择性渗透膜的制备方法，其特征在于聚烯丙基胺盐酸盐溶液中聚烯丙基胺盐酸盐的质量分数为11％。
3.如权利要求1所述的阳离子选择性渗透膜的制备方法，其特征在于恒温水浴锅的温度调节为30-50℃，在该温度下水浴加热浸泡20-30h。
4.如权利要求1或3所述的阳离子选择性渗透膜的制备方法，其特征在于水浴加热浸泡的时间为24h。
5.如权利要求1所述的阳离子选择性渗透膜的制备方法，其特征在于干燥时的温度为60℃，干燥时间为30min。
6.如权利要求1-5任一所述制备方法制备得到的阳离子选择性渗透膜在污水处理中的应用。
7.如权利要求6所述的阳离子选择性渗透膜在污水处理中的应用，其特征在于所述渗透膜能使阳离子选择性透过，而阴离子则不能渗透通过或者渗透通过效果不佳。
8.如权利要求7所述的阳离子选择性渗透膜在污水处理中的应用，其特征在于所述阳离子至少包括Cu2+、Na+、Mg2+。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210736037.5A CN115025633B (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 一种阳离子选择性渗透膜的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210736037.5A CN115025633B (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 一种阳离子选择性渗透膜的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115025633A true CN115025633A (zh) | 2022-09-09 |
| CN115025633B CN115025633B (zh) | 2023-06-27 |
Family
ID=83126360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210736037.5A Active CN115025633B (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 一种阳离子选择性渗透膜的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115025633B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB719315A (en) * | 1950-12-23 | 1954-12-01 | Rohm & Haas | Improvements in or relating to permselective films of cation-exchange resins |
| JP2001070768A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-21 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | 微細で含水可能な空隙を有するイオン性膜、その製造方法、該イオン性膜の使用方法及び該イオン性膜を備えた装置 |
| CN102102295A (zh) * | 2010-11-26 | 2011-06-22 | 昆明理工大学 | 一种高羧基含量离子交换无纺布及其制备方法 |
| CN108097056A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-01 | 河南工程学院 | 一种阳离子交换膜的制备方法 |
| CN208747706U (zh) * | 2018-07-14 | 2019-04-16 | 浙江大维高新技术股份有限公司 | 一种电渗析器 |
| CN109758917A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-05-17 | 张伟 | 一种一二价阳离子选择性离子交换膜的制备方法 |
| CN110465212A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-19 | 中国科学技术大学 | 一种单价阳离子选择性分离膜的制备方法 |
| CN112752610A (zh) * | 2018-09-25 | 2021-05-04 | 懿华水处理技术有限责任公司 | 单价选择性阳离子交换膜 |
-
2022
- 2022-06-27 CN CN202210736037.5A patent/CN115025633B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB719315A (en) * | 1950-12-23 | 1954-12-01 | Rohm & Haas | Improvements in or relating to permselective films of cation-exchange resins |
| JP2001070768A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-21 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | 微細で含水可能な空隙を有するイオン性膜、その製造方法、該イオン性膜の使用方法及び該イオン性膜を備えた装置 |
| CN102102295A (zh) * | 2010-11-26 | 2011-06-22 | 昆明理工大学 | 一种高羧基含量离子交换无纺布及其制备方法 |
| CN108097056A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-01 | 河南工程学院 | 一种阳离子交换膜的制备方法 |
| CN208747706U (zh) * | 2018-07-14 | 2019-04-16 | 浙江大维高新技术股份有限公司 | 一种电渗析器 |
| CN109758917A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-05-17 | 张伟 | 一种一二价阳离子选择性离子交换膜的制备方法 |
| CN112752610A (zh) * | 2018-09-25 | 2021-05-04 | 懿华水处理技术有限责任公司 | 单价选择性阳离子交换膜 |
| CN110465212A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-19 | 中国科学技术大学 | 一种单价阳离子选择性分离膜的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 王翠;王三反;李广;武彦斌;: "导电聚合物改性阳离子交换膜提高一价离子选择性", 水处理技术 * |
| 赵联朝: "汞(Ⅱ)选择性吸附试纸的制备与应用", 《分析试验室》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115025633B (zh) | 2023-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108579475B (zh) | 内表面亲水改性中空纤维膜及其制备方法和应用 | |
| CN107670513A (zh) | 一种植物多酚改性聚合物膜及其制备方法与应用 | |
| CN105617882B (zh) | 一种壳聚糖修饰氧化石墨烯纳米复合正渗透膜及其制备方法 | |
| Ebrahim et al. | Removal of acid blue dye from industrial wastewater by using reverse osmosis technology | |
| AU2011335899A1 (en) | Device and process for passive sampling | |
| Caprarescu et al. | Commercial gooseberry buds extract containing membrane for removal of methylene blue dye from synthetic wastewaters | |
| Rashidi et al. | Simulated textile (batik) wastewater pre-treatment through application of a baffle separation tank | |
| He et al. | Filtering absorption and visual detection of methylene blue by nitrated cellulose acetate membrane | |
| Gubari et al. | Desalination of pigment industry wastewater by reverse osmosis using OPM-K membrane | |
| CN115025633A (zh) | 一种阳离子选择性渗透膜的制备方法 | |
| Batsch et al. | Foulant analysis of modified and unmodified membranes for water and wastewater treatment with LC-OCD | |
| CN106110908A (zh) | 芳香聚酰胺杂化纳滤膜的制备方法 | |
| Zhao et al. | Removal of phenol and phosphoric acid from wastewater by microfiltration carbon membranes | |
| Lakshmi et al. | Preparation of polymer inclusion membranes (PIMs) with ionic liquid and its application in dye adsorption process supported by statistical analysis | |
| Ciobanu et al. | Use of SAPO-5 zeolite–filled polyurethane membranes in wastewater treatment | |
| CN112263917B (zh) | 一种草酸和京尼平交联的水凝胶过滤膜及其在高盐度下分子离子分离中的应用 | |
| CN113188977B (zh) | 基于tep的混凝剂调控方法及其应用 | |
| Zhang et al. | Fouling of nanofiltration membrane by e ffl uent organic matter: Characterization using different organic fractions in wastewater | |
| Han et al. | Facile Preparation of Positively Charged and Solvent‐Resistant Cellulose Acetate/LSCF Nanofiltration Membranes | |
| CN209143773U (zh) | 组合膜分离实验装置 | |
| Muthuraman et al. | Recovery of Levafix brilliant red E-4BA and Levafix brilliant red E-6BA from aqueous solution by supported liquid membrane | |
| Madiraju et al. | Synthetic wastewater treatment using agro-based adsorbents | |
| Li et al. | Removal of Reactive Black W-2N from synthetic wastewater by an integrated membrane coagulation reactor | |
| TW201207374A (en) | Process for measurements of concentration of dissolved organic nitrogen (DON) with low concentration in water | |
| CN109364766A (zh) | 一种具有杀菌吸附碘性能的ZIF-8/PVDF-g-PAMPS膜的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Peng Chuanyun Inventor after: Zhao Lianchao Inventor after: Sun Yuyu Inventor after: Wang Yong Inventor after: Wang Anting Inventor before: Zhao Lianchao Inventor before: Peng Chuanyun Inventor before: Sun Yuyu Inventor before: Wang Yong Inventor before: Wang Anting |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20220909 Assignee: Henan Collecting Technology Co.,Ltd. Assignor: LUOYANG INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Contract record no.: X2023980042980 Denomination of invention: A Preparation Method of Cationic Selective Permeation Membrane Granted publication date: 20230627 License type: Common License Record date: 20231010 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20220909 Assignee: Henan Hanlong Energy Saving Technology Co.,Ltd. Assignor: LUOYANG INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Contract record no.: X2024980003718 Denomination of invention: A Preparation Method for Cation Selective Permeation Membrane Granted publication date: 20230627 License type: Common License Record date: 20240407 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240513 Address after: 510000, No. 106 Fengze East Road, Nansha District, Guangzhou City, Guangdong Province (self made Building 1) X1301-H4754 Patentee after: GUANGZHOU GUOCHUANG TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 471003 No.8, Fenghua Road, high tech Zone, Luoyang City, Henan Province Patentee before: LUOYANG INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240523 Address after: 432000 geputan Town, Yunmeng County, Xiaogan City, Hubei Province Patentee after: Hubei Gehua Huaxiang Chemical Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 510000, No. 106 Fengze East Road, Nansha District, Guangzhou City, Guangdong Province (self made Building 1) X1301-H4754 Patentee before: GUANGZHOU GUOCHUANG TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract | ||
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Henan Collecting Technology Co.,Ltd. Assignor: LUOYANG INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Contract record no.: X2023980042980 Date of cancellation: 20240620 |
|
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract | ||
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Henan Hanlong Energy Saving Technology Co.,Ltd. Assignor: LUOYANG INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Contract record no.: X2024980003718 Date of cancellation: 20240820 |