[发明专利]基于双驱动自组装法的酚类吸附膜及其废水净化中的应用

说明书

本案涉及一种基于双驱动自组装法的酚类吸附膜及其在废水净化中的应用，所述酚类吸附膜是由天然壳聚糖与超支化两亲性嵌段共聚物通过电荷‑两亲性双驱动自组装法制得。本发明的基于双驱动自组装法的酚类吸附膜制备中，壳聚糖来源广泛，价格低廉，经济实惠；超支化两亲性嵌段共聚物的制备方法简单，可选择单体种类多，适用范围广；利用电荷‑两亲性双驱动自组装法可制备基于壳聚糖的多孔吸附膜，多孔结构能够很好的吸附废水中的酚类物质，壳聚糖和超支化聚合物含有丰富的羧基、羟基、氨基或酰胺基，与酚类物质的羟基形成强氢键作用或化学结合，从而达到高效吸附的目的；废水处理后，只需要将膜取出，不需要与絮凝剂分离，操作简单，能达到环保要求。

技术领域

本发明涉及有机吸附膜制备领域，具体为一种基于双驱动自组装法的酚类吸附膜及其废水净化中的应用。

背景技术

酚类化合物包括苯酚及其衍生物，如卤代酚、硝基酚、双酚A等，被广泛应用于炼油、造纸、塑料、陶瓷、纺织等工业产生过程中，所产生的工业废水中往往会含有酚类物质，而多数酚类又具有挥发性，会使水体发出异味，同时这些有机酚类物质若排放到周围环境中，即使是痕量的酚类有机物，也会对周围水生生物的生长与繁殖造成毒害作用，也会污染饮用水源，危害人体健康。因此，有必要控制周围水体环境中的酚类物质含量，而其中酚类物质的检测尤为重要，通过检测可监测水体环境的安全状况。

酚类物质可以通过物理化学方法从环境和工业废水中去除，常用的方法如活性炭吸附、离子交换树脂吸附、光催化降解、Fenton试剂、过氧化氢氧化等。但是这些方法往往吸附量小，吸附效率低，有些还会产生有害的副产物，因而开发具有高度选择性的，环保无污染的新型吸附方法是至关重要的。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明旨在解决目前去除酚类单一方法中选择性低，吸附量小的问题，提供一种制备方法简单、吸附效率高，用于废水中选择性吸附酚类有机物物质的吸附膜。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于双驱动自组装法的酚类吸附膜，所述酚类吸附膜是由天然壳聚糖与超支化两亲性嵌段共聚物通过电荷-两亲性双驱动自组装法制得，具体为：

步骤一：将天然壳聚糖溶于乙酸水溶液中，在0-5℃环境下静置30min，记为溶液A；

步骤二：将超支化两亲性嵌段共聚物溶于三氯甲烷中，在0-5℃环境下静置30min，记为溶液B；

步骤三：将溶液A浇注于培养皿中，室温下干燥形成壳聚糖溶液膜；

步骤四：将溶液B逐滴均匀地滴加至所述壳聚糖溶液膜表面，并迅速转移至恒温恒湿箱中至形成一层均匀的干燥复合膜；

步骤五：用氢氧化钠溶液浸泡培养皿，使干燥复合膜与培养皿分离，获得所述酚类吸附膜。

进一步地，所述步骤一具体为将天然壳聚糖溶于配置好的2％乙酸水溶液中，并调节pH值为5.0-6.5，获得质量分数为1-5％的溶液A。

进一步地，所述溶液B的质量分数为0.05-0.25％。

进一步地，所述超支化两亲性嵌段共聚物的制备步骤如下：

S1：制备RAFT试剂

在反应瓶中加入1g氢化钠，通氩气，随后加入无水乙醚，并将反应瓶置于冰水浴中，逐滴滴加10当量十二烷基硫醇，滴加完毕后将反应瓶移至室温，搅拌反应10min后再次转移至冰水浴中，并逐滴滴加11当量二硫化碳，滴加完成后室温下搅拌反应2h，得黄色液体1备用；

在单颈瓶中加入0.04当量的醋酸钯、65当量的溴乙酸和10当量的醋酸乙烯酯，90℃下搅拌反应24h，过滤，液体经柱层析分离得到黄色液体2备用；