[发明专利]用于吸附银离子的载带硫脲基团的聚偏氟乙烯分离膜的再生方法有效
申请号: | 201910292226.6 | 申请日: | 2019-04-12 |
公开(公告)号: | CN110038535B | 公开(公告)日: | 2020-04-03 |
发明(设计)人: | 宋来洲;刘培;吕晓龙;王秀丽;何本桥;林立刚;田磊;李希达 | 申请(专利权)人: | 燕山大学;天津工业大学 |
主分类号: | B01J20/26 | 分类号: | B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;B01J20/34;B01D65/02;B01D67/00;B01D69/02;B01D71/34;B01D71/82;C02F1/28;C02F1/44;C02F101/20 |
代理公司: | 北京孚睿湾知识产权代理事务所(普通合伙) 11474 | 代理人: | 韩燕 |
地址: | 066000 河北省*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 吸附 银离子 硫脲 基团 聚偏氟 乙烯 分离 再生 方法 | ||
本发明提供一种用于吸附银离子的载带硫脲基团的聚偏氟乙烯分离膜的再生方法,首先将聚偏氟乙烯微球进行碱化处理使其分子结构中有碳碳双键生成,然后将4‑氯甲基苯乙烯通过化学接枝工序引入聚偏氟乙烯分子链中,之后借助引入的含氯基团与硫脲分子间化学键合作用将硫脲基团接枝于聚偏氟乙烯骨架上,最后应用相转移技术制备出载带硫脲基团的聚偏氟乙烯分离膜,其制备过程简洁、易于工业化生产实施,分离膜中载入的硫脲官能基团稳定、不易浸出流失,制备的分离膜对废液中的银离子具有较优的吸附选择性。然后通过制备分离膜再生洗脱液进行银离子与分离膜的脱离,实现分离膜的再生和循环利用,同时提供银离子的回收和分离膜再生洗脱液的再生方法。
技术领域
本发明属于废水处理技术领域,涉及一种用于吸附银离子的载带硫脲基团的聚偏氟乙烯分离膜的再生方法。
背景技术
自二十世纪中叶以来,电镀行业已从一般的装饰防护向高抗蚀性、耐高温、导电性等方向发展。其中,电镀银在电子、电气、汽车、航空、航天及珠宝饰品等领域得到广泛的应用。电镀过程中产生的含有重金属及贵金属的废水成分复杂、不易处置,若不经过处理直接排放不仅会造成资源浪费,而且使水体遭受污染,并且金属离子污染物会通过食物链传递,并能在生物体内富集和累积,最终会严重危害人体健康。因此,实现电镀废水中重金属和贵金属离子的有效去除与回收是防治水体重金属污染的重要举措。
目前用于含银废液中银的回收的方法主要有沉淀法、还原法、电解法、离子交换法、吸附法、膜技术及其组合技术,但上述技术存在诸多不足,如较为成熟的沉淀与还原法存在环境二次污染问题;电解法操作简便、过程清洁、回收的银纯度高,其不适于低浓度银离子废液处理;膜技术工程应用层面也局限于电渗析、反渗透、纳滤等,但这些膜技术存在预处理要求严格、处置费用昂贵、系统构造复杂等缺陷,致使其工程应用效能欠佳。因此,开发一种对银离子有优良吸附选择性、吸附容量高、物理化学性能稳定、能实现银有效回收利用的功能分离膜是推进镀银废水处理的重要举措。
膜材料是膜分离技术领域的重要关切。用于高分子分离膜研究的膜材料主要有聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜等。其中,聚偏氟乙烯具有优良的热稳定性能和化学性能,已在膜分离技术领域尤其在水处理方面受到广泛关注,但聚偏氟乙烯微超滤分离膜本身对金属离子没有吸附、截留作用,只能有效截留去除悬浮物、胶体、大尺寸细菌等,因此制约了其在含银贵重金属废水处理领域中的应用。为此,国内外学者对改性的聚偏氟乙烯分离膜的制备进行了系列研究,通过接枝和共混技术将对重金属有吸附作用的基团引入分离膜中,如氨基、羧基、膦酸等功能基团继而吸附废水铜、汞、镉、镍、铅等普通重金属的研究报道较多;利用树脂作为基体,通过改性接枝技术将硫脲官能团引入树脂,制备改性树脂的研究报道也较多;但将硫脲官能团化学接枝到聚偏氟乙烯膜中继而吸附含贵金属银,最后将如何实现贵金属回收及膜洗脱液的重复利用的相关研究报道少。
相关文献虽提供了功能分离膜的制备方法及其应用范围,为贵重金属的回收提供了一种新的途径,但并未对功能分离膜的再生和贵重金属的回收利用技术进行研究说明,从工程应用角度来说,存在一定的缺陷和局限性。因此,如何制备高效吸附贵重金属的分离膜并寻求有效的膜再生方式及回收贵重金属的工艺方法,对于贵重金属废水的处置领域具有重大的工程应用价值。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种用于吸附银离子的载带硫脲基团的聚偏氟乙烯分离膜的再生方法,制备的载带硫脲基团的聚偏氟乙烯分离膜能实现镀银废水中银离子高效选择性吸附,同时制备分离膜再生洗脱液,可快速实现银离子从分离膜表面脱附,恢复分离膜的吸附性能,实现分离膜的再生及循环使用,并对吸附的金属银进行有效回收。
本发明是这样实现的:
一种用于吸附银离子的载带硫脲基团的聚偏氟乙烯分离膜的再生方法,其具体包括以下步骤:
S1、制备载带硫脲基团的聚偏氟乙烯分离膜:
S11、碱化处理聚偏氟乙烯:
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