[发明专利]尼龙纤维网布增强改性壳聚糖/钙基膨润土复合膜制备方法

说明书

尼龙纤维网布增强改性壳聚糖/钙基膨润土复合膜制备方法，采用尼龙纤维网布作为复合膜增强材料，使复合膜强度和使用性能得到显著改善；以均相接枝制备的马来酸酐改性壳聚糖为成膜基材，由此引入对铀酰离子有强亲合性的羧酸基团，从而提高复合膜对铀的分离富集效果；再混入钙基膨润土进而制成复合膜，显著提高了复合膜的机械强度，使复合膜易于成型，且改善了钙基膨润土的分散性，避免其团聚，同时制备的复合膜也易于与水体分离，便于使用；本复合膜对废水中铀有很好的分离效果，铀去除率最高达99％。

技术领域

本发明涉及功能膜材料技术领域，尤其涉及一种尼龙纤维网布增强改性壳聚糖/钙基膨润土复合膜制备方法。

背景技术

膜分离技术广泛用于化工分离及废水处理领域，利用高效膜分离材料处理铀生产加工过程中产生的含铀废水，进而从含铀废水中提取铀，由此既可减少环境污染，又能有效回收铀资源。壳聚糖是天然高分子聚合物，具有可生物降解性和生物相容性，壳聚糖与膨润土可用作吸附材料，其原料来源易得，且价格相对较低。相比钠基膨膨润土而言，钙基膨润土可交换容量相对较大，因此对铀酰离子的吸附性能通常优于钠基膨膨润土。同时壳聚糖基高分子材料与钙基膨润土无机材料中均含有丰富的吸附活性位，因此可用于铀分离富集，壳聚糖基膜可制成平板膜或卷式膜组件，用于含铀废水处理。钙基膨润土属于层状材料，因其层间具有较大的空隙，故可容纳较多的吸附质(如铀酰离子)，可用作铀迁移阻滞材料或缓冲回填材料，也可用于水体铀的高效分离富集。

但上述材料存在的主要问题是：一方面，壳聚糖基膜材料机械强度低，易于收缩，难以成型；另一方面，钙基膨润土通常以粉体形式使用，易于团聚，且水体中的钙基膨润土粉体难以回收。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种尼龙纤维网布增强改性壳聚糖/钙基膨润土复合膜制备方法，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

尼龙纤维网布增强改性壳聚糖/钙基膨润土复合膜制备方法，具体步骤如下：

(1)制备均相接枝马来酸酐改性壳聚糖(MA-CS)

①于100mL二甲亚砜中加入2.0g壳聚糖，搅拌至完全溶解，得壳聚糖溶液；

②在步骤①)所得的壳聚糖溶液中加入1.6g马来酸酐，于50℃条件下回流加热，均相接枝反应4h，再利用旋转蒸发除去溶剂，得马来酸酐改性壳聚糖粗产物；

③分别利用去离子水与乙醇交替洗涤步骤②)中所得的马来酸酐改性壳聚糖粗产物，以除去未反应的介质，真空干燥后得均相接枝马来酸酐改性壳聚糖(MA-CS)；

(2)制备尼龙纤维网布增强改性壳聚糖/钙基膨润土复合膜

I)将步骤(1)制备的2.0g马来酸酐改性壳聚糖(MA-CS)溶于60mL醋酸(质量分数2％)中，搅拌至完全溶解；再按马来酸酐改性壳聚糖/钙基膨润土质量比为1：0.25～1的配比加入1.0g钙基膨润土，充分搅拌，制成均匀粘稠的悬浮液；

II)将事先制成的圆形尼龙纤维网布平铺在圆形玻璃皿底面上，再将步骤I)中所得的悬浮液均速加至圆形玻璃皿中，而后经真空干燥脱水制成初成膜；

III)将步骤II)所得的初成膜取下后转移至20mL用于交联马来酸酐改性壳聚糖的环氧氯丙烷溶液(质量分数为25％)中，于60℃条件下回流反应5h，得环氧氯丙烷交联的尼龙纤维网布增强改性壳聚糖/钙基膨润土复合膜；

IV)重复步骤II)和步骤III)，以重复制备尼龙纤维网布增强改性壳聚糖/钙基膨润土复合膜。

有益效果：