CN115400603A - 一种基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜及其制备方法 - Google Patents

一种基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于植物多酚‑金属离子络合物解离制备的纳滤膜及其制备方法,所述制备方法包括采用植物多酚修饰支撑层;将植物多酚与含有金属离子的水相单体溶液反应,得到负载金属络合物和水相单体的支撑层;将负载金属络合物和水相单体的支撑层与多元酰氯的有机相溶液进行界面聚合反应,得到含有金属络合物的聚酰胺复合膜;采用强螯合剂对含有金属络合物的聚酰胺复合膜进行后处理,强螯合剂解离植物多酚金属络合物,得到基于植物多酚‑金属离子络合物解离制备的纳滤膜。本发明所述的制备方法通过解离植物多酚金属络合物,在分离层内部构建额外的传输通道,降低了分离层的传质阻力,显著提高膜的渗透通量。

Description

一种基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜及其 制备方法
技术领域
本发明属于高分子分离膜技术领域,尤其是涉及一种基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜及其制备方法。
背景技术
膜分离技术作为一项重要工业技术,在缓解全球能源/环境危机等领域受到广泛关注。纳滤膜作为膜分离材料中的一类,其孔径一般在0.5-2纳米之间,凭借其尺寸筛分效应和电荷排斥效应可分离中性及带电溶质,在污水处理、海咸水淡化、饮用水软化净化等方面发挥着关键作用。
市场上最常见的纳滤膜是通过界面聚合法制备的聚酰胺复合膜。该聚酰胺复合膜是以多孔超滤膜或者微滤膜为支撑层,以水油两相活性单体界面反应形成的聚酰胺为分离层构成。然而,由于聚酰胺交联结构过于致密,使得分离层内部传质阻力过大,严重阻碍了水分子的快速渗透。虽然在分离层中引入纳米材料可以在纳米材料与聚酰胺基体之间构建额外的传输通道诱导溶剂分子优先通过。然而,纳米材料的引入还存在一些问题,如容易发生团聚、相容性差、有浸出风险。因此目前急需在现有聚酰胺复合膜的基础上,开发一种绿色安全,环境友好型的高渗透性分离膜。
植物多酚含有邻苯二酚活性基团,不仅能与金属离子配位,还能与水相单体中的胺基发生迈克尔加成反应,并且植物多酚可通过非共价键粘附在支撑层上,增强支撑层与分离层的结合力,使得分离层更稳定不易脱落,被认为是一种很有前途的天然膜改性材料。
因此,针对现有技术的问题,利用植物多酚自身的性质,开发出一种基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜,将使界面聚合形成的聚酰胺层的传质阻力大幅度降低,同时利用植物多酚具有的大量酚羟基,来提高支撑层的亲水性,有利于形成薄的聚酰胺分离层,将产生更高的通量,有很好的价值。
发明内容
有鉴于此,为解决现有纳滤膜聚酰胺分离层传质阻力大,渗透性差,制膜过程中存在纳米材料容易团聚、相容性差、有浸出风险的问题,本发明提出一种基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜及其制备方法。本发明通过强螯合剂后处理解离支撑层与分离层之间的植物多酚-金属离子络合物,在分离层内部构建额外的传输通道,从而降低分离层的致密度,降低分离层的传质阻力,提高膜的渗透通量;同时利用植物多酚具有的大量酚羟基,提高支撑层的亲水性,形成薄的聚酰胺分离层,进一步降低分离层传质阻力,产生更高的通量;此外,避免了引入纳米材料所带来的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明一方面提供了一种基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法,包括如下步骤:
S1、采用植物多酚修饰支撑层,得到植物多酚修饰的支撑层;
S2、将植物多酚修饰的支撑层与含有金属离子的水相单体溶液进行植物多酚与金属离子的络合反应及植物多酚与水相单体的迈克尔加成反应,得到负载金属络合物和水相单体的支撑层;
S3、将负载金属络合物和水相单体的支撑层与多元酰氯的有机相溶液进行界面聚合反应,得到含有金属络合物的聚酰胺复合膜;
S4、采用强螯合剂对含有金属络合物的聚酰胺复合膜进行后处理,强螯合剂解离植物多酚金属络合物,得到基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜。
进一步的,所述S1中,将0.01-5wt.%植物多酚溶液在支撑层上浸渍0.5-24小时后,用去离子水冲洗后烘干,得到所述植物多酚修饰的支撑层。
进一步的,所述S1中,植物多酚选自宁酸、咖啡酸、肉桂酸、鸡纳酸、绿原酸、柯子酸、茶多酚、葡萄籽多酚、仙鹤素、地榆素、玫瑰素、花青素、儿茶素、表儿茶素、老鹤草素、云实素、月见草素、虾子花素、石榴素、山茱萸素、栎精、没食子酸、鞣花酸或熊果苷中的一种或多种。
进一步的,所述S1中,支撑层选自超滤膜或微滤膜,其材料选自聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、磺化聚砜、磺化聚醚砜中的一种或多种。
进一步的,所述S2中,配制含有0.01-1wt.%金属离子和0.01-2wt.%水相单体的水溶液,将配制好的含有金属离子的水相单体溶液涂覆到植物多酚修饰的支撑层的表面,进行植物多酚与金属离子络合反应以及植物多酚与水相单体的迈克尔加成反应,5-120分钟后室温晾干,得到所述负载金属络合物和水相单体的支撑层。
进一步的,所述S2中,金属离子选自镁、钙、铁、铜、锰、锌、钴、铝离子中的一种或多种。
进一步的,所述S2中,水相单体选自哌嗪、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、聚乙烯亚胺、1,3,5-三氨基苯、1,2,4-三氨基苯、3,5-二氨基苯甲酸、2,4-二氨基甲苯、2,4-二氨基苯甲醚、苯二甲基二胺、1,2-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、1,3-双哌啶基丙烷、4-氨基甲基哌嗪中的一种或多种。
进一步的,所述S3中,配制含有0.01-2wt.%多元酰氯的有机相溶液,并涂覆到负载金属络合物和水相单体的支撑层的表面,进行界面聚合反应10-300秒,然后将膜在60摄氏度下热处理10-300秒后,得到所述含有金属络合物的聚酰胺复合膜。
进一步的,所述S3中,多元酰氯选自对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、联苯二甲酰氯、苯二磺酰氯、均苯三甲酰氯、丁三酰氯、丁二酰氯、戊三酰氯、戊二酰氯、己三酰氯、己二酰氯、癸二酰氯、癸三酰氯中的一种或多种。
进一步的,所述S3中,有机相选自正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷中的一种或多种。
进一步的,所述S4中,将含有金属络合物的聚酰胺复合膜放入含有0.01-10wt.%强螯合剂的水溶液中进行后处理,0.5-24小时后将膜取出置于去离子水中保存,得到所述基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜。
进一步的,所述S4中,强螯合剂选自乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二醇双(2-氨基乙基醛)四乙酸(EGTA)、N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、乙二胺二琥珀酸(EDDS)、亚氨基二琥珀酸(IDSA)、冬氨酸二乙氧基琥珀酸(AES)、谷氨酸N,N一二乙酸(GLDA)、柠椽酸、酒石酸对应的钠盐或者钾盐中的一种或多种。
本发明另一方面还提供了利用所述方法得到的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜,所述基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜的分离层中构建有通过络合物解离后形成的中空结构。
相对于现有技术,本发明所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜及其制备方法具有以下优势:
(1)本发明所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法采用的植物多酚含有邻苯二酚基团能够与水相单体溶液中的金属离子在支撑层表面原位络合,当界面聚合结束后,由强螯合剂进行后处理,支撑层与分离层之间的植物多酚-金属离子络合物发生解离,在分离层内部构建额外的传输通道,从而降低分离层的致密度,降低分离层的传质阻力,显著提高膜的渗透通量;
(2)本发明所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法采用植物多酚对支撑层进行修饰,利用植物多酚具有的大量酚羟基,提高支撑层的亲水性,形成薄的聚酰胺分离层,进一步降低分离层传质阻力,进一步提高膜的渗透通量;
(3)本发明所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法采用的植物多酚含有邻苯二酚基团可以与水相单体溶液中的水相单体发生迈克尔加成反应,在金属离子解离后仍然可以对膜表面性质如亲水性和荷电性进行调控,这对于膜本身的通量和截留率均有帮助,并且对二价无机盐离子的分离过程中表现出较高的截留率,以硫酸钠为例,截留率高于98%;
(4)本发明所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法操作过程简单、所用的植物多酚绿色环保,解决了在膜中引入纳米材料容易团聚、相容性差、有浸出风险的问题,避免了复杂的操作环境和有毒试剂的使用,在实际应用中有利于可持续生产,在污水处理、海咸水淡化、饮用水软化净化等方面具有很好的应用前景。
(5)本发明所述基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜的传质阻力有大幅度降低,渗透性能得到显著提高,在具有良好的截留率的同时膜的渗透通量高。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜断面透射电镜图;
图2为本发明对比例1所述的聚酰胺纳滤膜断面透射电镜图;
图3为本发明对比例2所述的未解离的聚酰胺/植物多酚/金属离子络合物纳滤膜断面透射电镜图。
具体实施方式
除有定义外,以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂,如无特殊说明,均为常规生化试剂;所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。
下面结合实施例及附图来详细说明本发明。
实施例1
基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜,制备步骤如下:
1)植物多酚修饰支撑层:将0.1wt.%单宁酸溶液在聚丙烯腈超滤膜支撑层上浸渍1小时后,用去离子水冲洗后烘干,得到单宁酸修饰的支撑层;
2)植物多酚与含有金属离子的水相单体溶液反应:配制含有0.05wt.%氯化钙和0.25wt.%哌嗪的水相溶液,将配制好的溶液涂覆到单宁酸修饰的支撑层表面,进行单宁酸与钙离子络合以及单宁酸与哌嗪的迈克尔加成反应,30分钟后室温晾干,得到负载金属络合物和水相单体的支撑层;
3)界面聚合:配制含有0.01wt.%均苯三甲酰氯的正己烷溶液,并涂覆到负载金属络合物和水相单体的支撑层表面进行界面聚合反应30秒,然后将膜在60摄氏度热处理300秒后,得到含有金属络合物的聚酰胺复合膜;
4)强螯合剂后处理解离植物多酚金属络合物:将含有金属络合物的聚酰胺复合膜整体放入含有1wt.%柠檬酸钠的水溶液中进行后处理,12小时后将膜取出置于去离子水中保存,得到基于单宁酸-钙离子络合物解离制备的纳滤膜。
对基于单宁酸-钙离子络合物解离制备的纳滤膜的断面进行透射电镜扫描,由图1所示的断面透射电镜图中,可以清楚地观察到络合物解离后形成的中空结构,即分离层内部构建出额外的传输通道,同时可观察到分离层的厚度明显变薄,厚度在50nm左右。
实施例2
在实施例1的基础上,与实施例1的区别仅在于:步骤2)中,配制含有0.05wt.%氯化镁和0.25wt.%哌嗪的水相溶液,即改变了金属离子的种类。
其余步骤与实施例1相同。
实施例3
在实施例1的基础上,与实施例1的区别仅在于:步骤4)中,将含有金属络合物的聚酰胺复合膜整体放入含有1wt.%酒石酸钠的水溶液中进行后处理,即改变了强螯合剂的种类。
其余步骤与实施例1相同。
实施例4
在实施例1的基础上,与实施例1的区别仅在于:步骤1)中,将0.1wt.%表没食子儿茶素没食子酸酯溶液在聚丙烯腈超滤膜支撑层上浸渍1小时后,即改变了植物多酚的种类。
其余步骤与实施例1相同。
实施例5
.在实施例1的基础上,与实施例1的区别仅在于:步骤1)中,将0.1wt.%单宁酸溶液在聚醚砜微滤膜支撑层上浸渍1小时后,即改变了支撑层的种类。
其余步骤与实施例1相同。
对比例1
制备聚酰胺纳滤膜:
界面聚合:配制含有0.25wt.%哌嗪的水相溶液,然后涂覆到支撑膜表面,30分钟后室温晾干,得到负载水相单体的支撑层。配制含有0.01wt.%均苯三甲酰氯的正己烷溶液,并涂覆到负载水相单体的支撑层表面进行界面聚合反应30秒,然后将膜在60摄氏度热处理300秒后,置于去离子水中保存,得到传统的聚酰胺复合膜。
对得到的聚酰胺复合膜的断面进行透射电镜扫描,由图2所示的断面透射电镜图中,可以观察到厚且致密的聚酰胺分离层,厚度在80nm左右。
对比例2
制备未解离的聚酰胺/植物多酚/金属离子络合物纳滤膜
植物多酚修饰支撑层:将0.1wt.%单宁酸溶液在聚丙烯腈超滤膜支撑层上浸渍1小时后,用去离子水冲洗后烘干,得到单宁酸修饰的支撑膜;
植物多酚与含有金属离子的水相单体溶液反应:配制含有0.05wt.%氯化钙和0.25wt.%哌嗪的水相溶液,然后涂覆到单宁酸修饰的支撑膜表面,进行单宁酸与钙离子络合以及单宁酸与哌嗪的迈克尔加成反应,30分钟后室温晾干,得到负载金属络合物和水相单体的支撑层;
界面聚合:配制含有0.01wt.%均苯三甲酰氯的正己烷溶液,并涂覆到负载金属络合物和水相单体的支撑层表面进行界面聚合反应30秒,然后将膜在60摄氏度热处理300秒后,置于去离子水中保存,得到含有金属络合物的聚酰胺复合膜。
对得到的含有金属络合物的聚酰胺复合膜的断面进行透射电镜扫描,由图3所示的断面透射电镜图中,分离层厚度相较于对比例2出现明显下降,厚度在58nm左右,但由于未进行解离步骤,因此不存在络合物解离后形成的中空结构。
对实施例1-5、对比例1和对比例2制备的纳滤膜进行分离性能测试
1)测试过程
通过错流过滤装置进行膜分离性能测试,首先将待测试的膜片安装于膜池中,先用纯水在0.6MPa下预加压30min,缓慢调压至0.5MPa,稳定10min,收集20min渗透液进行纯水通量计算。然后用Na2SO4(浓度为1000ppm)在0.5MPa压力下进行截留测试,重复三次以上测定,记录平均值。
水通量(Flux,F)测试公式如下:
F=V/(At) (1)
式中,F为复合膜水通量,单位L·m-2·h-1;V为t时间内透过膜的水体积,单位L;A为有效膜面积,单位m2;t为透过时间,单位h。
脱盐率又称截留率(Rejection,R)测试公式如下:
R=(1-Cp/Cf)*100% (2)
式中,R为复合膜脱盐率,单位%;Cp为透过液电导率,单位μS/cm;Cf为测试原液电导率,单位μS/cm。
2)测试结果
表1对比例和实施例制备条件和分离性能对比
Figure BDA0003848535120000091
Figure BDA0003848535120000101
由表1可知,基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜很大程度地提高了膜的渗透性能。值得注意的是,在强螯合剂的作用下,植物多酚与金属离子形成的络合物发生解离,降低分离层的传质阻力,实现了水分子的快速渗透。
以上实施例说明,在支撑层上原位生成的植物多酚金属离子络合物在界面聚合之后解离,对分离层有很大的影响,所制备的基于植物多酚-金属离子络合物解离的纳滤膜具有优异的性能,取得了显著的技术效果和进步。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、采用植物多酚修饰支撑层,得到植物多酚修饰的支撑层;
S2、将植物多酚修饰的支撑层与含有金属离子的水相单体溶液进行植物多酚与金属离子的络合反应及植物多酚与水相单体的迈克尔加成反应,得到负载金属络合物和水相单体的支撑层;
S3、将负载金属络合物和水相单体的支撑层与多元酰氯的有机相溶液进行界面聚合反应,得到含有金属络合物的聚酰胺复合膜;
S4、采用强螯合剂对含有金属络合物的聚酰胺复合膜进行后处理,强螯合剂解离植物多酚金属络合物,得到基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜。
2.根据权利要求1所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法,其特征在于:所述S1中,将0.01-5wt.%植物多酚溶液在支撑层上浸渍0.5-24小时后,用去离子水冲洗后烘干,得到所述植物多酚修饰的支撑层。
3.根据权利要求1所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法,其特征在于:所述S1中,植物多酚选自宁酸、咖啡酸、肉桂酸、鸡纳酸、绿原酸、柯子酸、茶多酚、葡萄籽多酚、仙鹤素、地榆素、玫瑰素、花青素、儿茶素、表儿茶素、老鹤草素、云实素、月见草素、虾子花素、石榴素、山茱萸素、栎精、没食子酸、鞣花酸或熊果苷中的一种或多种;
优选的,所述S1中,支撑层选自超滤膜或微滤膜,其材料选自聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、磺化聚砜、磺化聚醚砜中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法,其特征在于:所述S2中,配制含有0.01-1wt.%金属离子和0.01-2wt.%水相单体的水溶液,将配制好的含有金属离子的水相单体溶液涂覆到植物多酚修饰的支撑层的表面,进行植物多酚与金属离子络合反应以及植物多酚与水相单体的迈克尔加成反应,5-120分钟后室温晾干,得到所述负载金属络合物和水相单体的支撑层。
5.根据权利要求1所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法,其特征在于:所述S2中,金属离子选自镁、钙、铁、铜、锰、锌、钴、铝离子中的一种或多种;
优选的,所述S2中,水相单体选自哌嗪、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、聚乙烯亚胺、1,3,5-三氨基苯、1,2,4-三氨基苯、3,5-二氨基苯甲酸、2,4-二氨基甲苯、2,4-二氨基苯甲醚、苯二甲基二胺、1,2-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、1,3-双哌啶基丙烷、4-氨基甲基哌嗪中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法,其特征在于:所述S3中,配制含有0.01-2wt.%多元酰氯的有机相溶液,并涂覆到负载金属络合物和水相单体的支撑层的表面,进行界面聚合反应10-300秒,然后将膜在60摄氏度下热处理10-300秒后,得到所述含有金属络合物的聚酰胺复合膜。
7.根据权利要求1所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法,其特征在于:所述S3中,多元酰氯选自对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、联苯二甲酰氯、苯二磺酰氯、均苯三甲酰氯、丁三酰氯、丁二酰氯、戊三酰氯、戊二酰氯、己三酰氯、己二酰氯、癸二酰氯、癸三酰氯中的一种或多种;
优选的,所述S3中,有机相选自正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法,其特征在于:所述S4中,将含有金属络合物的聚酰胺复合膜放入含有0.01-10wt.%强螯合剂的水溶液中进行后处理,0.5-24小时后将膜取出置于去离子水中保存,得到所述基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜。
9.根据权利要求1所述的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备纳滤膜的方法,其特征在于:所述S4中,强螯合剂选自乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸、乙二醇双(2-氨基乙基醛)四乙酸、N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、乙二胺二琥珀酸、亚氨基二琥珀酸、冬氨酸二乙氧基琥珀酸、谷氨酸N,N一二乙酸、柠椽酸、酒石酸对应的钠盐或者钾盐中的一种或多种。
10.权利要求1到9任一项所述的方法得到的基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜,其特征在于:所述基于植物多酚-金属离子络合物解离制备的纳滤膜的分离层中构建有通过络合物解离后形成的中空结构。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116116251A (zh) * 2023-03-22 2023-05-16 浙江大学 一种基于金属-酚酸涂层的复合纳滤膜及其制备方法和应用
CN117582832A (zh) * 2023-10-12 2024-02-23 海南大学 一种可浓缩椰子水的改性复合膜材料的制备方法及应用

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002173665A (ja) * 2000-12-05 2002-06-21 Mitsubishi Rayon Co Ltd キレート剤及びその処理方法、キレート樹脂及び繊維、錯体の形成方法並びにホウ素、重金属の回収方法
KR20140045136A (ko) * 2012-10-08 2014-04-16 경희대학교 산학협력단 금속이온 착화합물을 이용한 투과증발막 제조 방법
CN108486199A (zh) * 2018-03-27 2018-09-04 北京中科众联新能源技术服务有限公司 水溶性螯合剂、其制备方法及用其的重金属废水处理方法
CN109264707A (zh) * 2018-09-30 2019-01-25 伍子轩 一种石墨烯螯合剥离制备方法
CN110437629A (zh) * 2019-08-20 2019-11-12 青岛海弗莱安全科技有限公司 一种用于保护金属表面的粘弹性防腐蚀胶泥及制备方法
CN111686588A (zh) * 2020-07-02 2020-09-22 厦门理工学院 层状双金属氢氧化物为改性模板的复合纳滤膜及制备方法
CN112641147A (zh) * 2021-01-15 2021-04-13 四川大学 一种循环使用的口罩、制备方法及循环使用方法
CN113041864A (zh) * 2021-04-08 2021-06-29 大连理工大学 二氧化钛中间层修饰陶瓷基tfn正渗透膜的方法及其应用
CN114534514A (zh) * 2020-11-11 2022-05-27 中国海洋大学 一种含单宁酸-铜络合网络中间层的复合耐溶剂膜、制备方法及应用

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002173665A (ja) * 2000-12-05 2002-06-21 Mitsubishi Rayon Co Ltd キレート剤及びその処理方法、キレート樹脂及び繊維、錯体の形成方法並びにホウ素、重金属の回収方法
KR20140045136A (ko) * 2012-10-08 2014-04-16 경희대학교 산학협력단 금속이온 착화합물을 이용한 투과증발막 제조 방법
CN108486199A (zh) * 2018-03-27 2018-09-04 北京中科众联新能源技术服务有限公司 水溶性螯合剂、其制备方法及用其的重金属废水处理方法
CN109264707A (zh) * 2018-09-30 2019-01-25 伍子轩 一种石墨烯螯合剥离制备方法
CN110437629A (zh) * 2019-08-20 2019-11-12 青岛海弗莱安全科技有限公司 一种用于保护金属表面的粘弹性防腐蚀胶泥及制备方法
CN111686588A (zh) * 2020-07-02 2020-09-22 厦门理工学院 层状双金属氢氧化物为改性模板的复合纳滤膜及制备方法
CN114534514A (zh) * 2020-11-11 2022-05-27 中国海洋大学 一种含单宁酸-铜络合网络中间层的复合耐溶剂膜、制备方法及应用
CN112641147A (zh) * 2021-01-15 2021-04-13 四川大学 一种循环使用的口罩、制备方法及循环使用方法
CN113041864A (zh) * 2021-04-08 2021-06-29 大连理工大学 二氧化钛中间层修饰陶瓷基tfn正渗透膜的方法及其应用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116116251A (zh) * 2023-03-22 2023-05-16 浙江大学 一种基于金属-酚酸涂层的复合纳滤膜及其制备方法和应用
CN116116251B (zh) * 2023-03-22 2023-08-11 浙江大学 一种基于金属-酚酸涂层的复合纳滤膜及其制备方法和应用
CN117582832A (zh) * 2023-10-12 2024-02-23 海南大学 一种可浓缩椰子水的改性复合膜材料的制备方法及应用

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