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一种多组分细菌纤维素复合滤膜及其制备方法与应用与流程

来源: 浏览:1次  更新时间:2021-11-23 22:19

一种多组分细菌纤维素复合滤膜及其制备办法与运用与过程

1.本创造波及水体传染物去除本领范围更加波及一种多组分细菌纤维素复合滤膜及其制备办法与运用。


背景本领:

2.水体传染已经成为寰球闭心的热门问题之一。而在本质被传染的水体中绝大普遍是多种传染物并存的复合传染新余论坛绝大普遍是多种传染物并存的复合传染并存的传染物共时爆发的物理、化学和生物过程以致水体传染问题更加搀杂闭于所有生态体系和大众兴盛产生严沉威胁。
3.针闭于百般水体传染物粉体吸附剂材料展示了崇高的吸附本能然而它们须要高速离心才不妨分别出来增大了二次传染的危害。将这些粉体材料负载到滤膜上不妨灵验处理本质安排问题然而这些膜材料常常实用于负载简单纳米材料。其他姑且报道的大普遍粉体吸附剂大概者复合滤膜只针闭于于简单大概者几种传染物无法实行共步去除搀杂水体中理想传染物的手段。因此建立多组分复合滤膜并用在特定震动吸附安装中综合滤膜在本质运用中的上风而且不妨充溢揭穿各组分的活性位点共步去除复合传染水体中理想传染物具备沉枢纽理。
4.细菌纤维平素当选作制备复合滤膜的基底材料最大概的在细菌纤维素上负载纳米颗粒的办法即是本位成长法它是将纳米颗粒合成的前驱体等与细菌纤维素混共经过一步反应法合成细菌纤维素复合滤膜然而本位成长法所制备的膜材料很难保护粉体颗粒的负载量和均匀性。
5.有基于此特提出本创造。


本领实行因素:

6.本创造的手段是供给了一种多组分细菌纤维素复合滤膜及其制备办法与运用以处理现有本领中存留的上述本领问题。本创造处理了本位成长法制备的复合滤膜难以洪量负载纳米颗粒的困难克服了粉体纳米材料不易接收的缺点而且不妨综合表现各组分纳米颗粒的吸附本能实行了复合传染水体中多种传染物的共步、高效去除。
7.本创造的手段是经过以下本领筹备实行的:
8.一种多组分细菌纤维素复合滤膜的制备办法包括以下办法:
9.办法1、将细菌纤维素膜破灭制得细菌纤维素浆液;
10.办法2、将金属有机框架材料uio

66粉体、金属有机框架材料mil

88b粉体、mos2粉体、mno2粉体、mgo粉体、所述细菌纤维素浆液混共在所有而后真空抽滤从而制得湿的多组分细菌纤维素复合滤膜。
11.优选地闭于所述湿的多组分细菌纤维素复合滤膜热压搞燥从而赢得搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜。
12.优选地所述的闭于所述湿的多组分细菌纤维素复合滤膜热压搞燥包括:将所述湿的多组分细菌纤维素复合滤膜在温度为60℃、压力为5.6mpa的前提下进行搞燥。
13.优选地所述的将细菌纤维素膜破灭包括:将细菌纤维素膜切成小块再将切好的细菌纤维素膜小块用高速破灭机破灭制得均匀的细菌纤维素浆液。
14.一种多组分细菌纤维素复合滤膜采用上述的多组分细菌纤维素复合滤膜的制备办法制备而成。
15.一种多组分细菌纤维素复合滤膜的运用将上述的多组分细菌纤维素复合滤膜用作去除水体中磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚a、铅离子、镉离子的吸附剂。
16.优选地所述的多组分细菌纤维素复合滤膜在水体中进行吸附处置时水体的ph值控制在6吸附处置的时间控制在12小时。
17.优选地所述多组分细菌纤维素复合滤膜的用量为每20ml水运用134mg搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜。
18.与现有本领比拟本创造所供给的多组分细菌纤维素复合滤膜的制备办法采用了共混法先将细菌纤维素膜破灭赢得细菌纤维素浆液而后将该细菌纤维素浆液与uio

66粉体、mil

88b粉体、mos2粉体、mno2粉体、mgo粉体这五种功效性纳米颗粒充溢混共运用纤维素大分子上的羟基的氢键效率无需介入絮凝剂经过大概的真空抽滤即可制得一弛多组分细菌纤维素复合滤膜。该多组分细菌纤维素复合滤膜保护了uio

66、mil

88b、mos2、mno2、mgo、细菌纤维素这几种组分的各自上风本能高、易接收不妨动作复合传染水体中多种传染物的吸附剂材料达到闭于水体中的传染物共步、高效理想去除的手段。
附图证明
19.为了更领会地证明本创造实行例的本领筹备底下将闭于实行例刻画中所须要运用的附图作大概地引睹不言而喻地底下刻画中的附图只是是本创造的一些实行例闭于于本范围的普遍本领人员来道在不付出创造性处事的前提下还不妨依据这些附图赢得其他附图。
20.图1为本创造实行例1所制备的多组分细菌纤维素复合滤膜的扫描电镜照片和景仰实物图。
21.图2为本创造实行例1中各组分的扫描电镜图。
22.图3为本创造实行例1所制备的多组分细菌纤维素复合滤膜的各组分x射线衍射图谱。
23.图4为本创造实行例1所制备的多组分细菌纤维素复合滤膜的应力

应变曲线。
24.图5为本创造实行例1所制备的多组分细菌纤维素复合滤膜闭于水体中磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚a、铅离子、镉离子的共步吸附效验图。
简直实行办法
25.底下共同本创造实行例中的附图闭于本创造实行例中的本领筹备进行领会、完备地刻画;明显所刻画的实行例只是是本创造一局部实行例而不是理想的实行例这并不产生闭于本创造的节制。基于本创造的实行例本范围普遍本领人员在不干出创造性处事前提下所赢得的十脚其他实行例都属于本创造的保护范畴。
26.开始闭于本文中大概运用的术语进行如下证明:
27.术语“包括”、“包括”、“含有”、“具备”大概其他好像语义的刻画应被解释为非排它
性的包括。比方:包括某本领特性因素(如本料、组分、因素、载体、剂型、材料、尺寸、零件、零件、机构、安装、办法、工序、办法、反应前提、加工前提、参数、算法、旗号、数据、产品大概成品等)应被解释为不只包括精确列出的某本领特性因素还不妨包括未精确列出的本范围公知的其他本领特性因素。
28.当浓度、温度、压力、尺寸大概者其他参数以数值范畴办法展当前该数值范畴应被领会为简直果然了该数值范畴内所有上限值、下限值、优选值的配闭于所产生的十脚范畴而不管该范畴是否被精确记录;比方假如记录了数值范畴“2~8”时那么该数值范畴应被解释为包括“2~7”、“2~6”、“5~7”、“3~4和6~7”、“3~5和7”、“2和5~7”等范畴。除另有证明外本文中记录的数值范畴既包括其端值也包括在该数值范畴内的十脚整数和分数。
29.底下临于本创造所供给的多组分细菌纤维素复合滤膜及其制备办法与运用进行留神刻画。本创造实行例中未作留神刻画的实质属于本范围博业本领人员公知的现有本领。本创造实行例中未证明简直前提者依照本范围常规前提大概创造商倡导的前提进行。本创造实行例中所用试剂大概仪器未证明消费厂商者均为可经过市售购买赢得的常规产品。
30.一种多组分细菌纤维素复合滤膜的制备办法包括以下办法:
31.办法1、将经过贸易本领购买的整弛细菌纤维素膜切成小块再将切好的细菌纤维素膜小块破灭成短纤维的细菌纤维素浆液;个中每1g所述细菌纤维素浆液充溢搞燥之后不妨赢得3.36mg搞燥的细菌纤维素。
32.办法2、将金属有机框架材料uio

66粉体、金属有机框架材料mil

88b粉体、mos2粉体、mno2粉体、mgo粉体、所述细菌纤维素浆液混共在所有并充溢搅拌均匀而后无需介入絮凝剂直接进行真空抽滤从而制得湿的多组分细菌纤维素复合滤膜(该多组分细菌纤维素复合滤膜含有uio

66、mil

88b、mos2、mno2、mgo和细菌纤维素)。
33.简直地该多组分细菌纤维素复合滤膜的制备办法不妨包括以下实行筹备:
34.(1)本创造不妨闭于所述湿的多组分细菌纤维素复合滤膜进行热压搞燥从而赢得搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜。在本质运用中不妨将所述湿的多组分细菌纤维素复合滤膜在温度为60℃、压力为5.6mpa的前提下进行热压搞燥从而赢得搞燥的表面平坦的多组分细菌纤维素复合滤膜;在5.6mpa这一特定压力下进行热压搞燥不妨保护多组分细菌纤维素复合滤膜表面平坦而在60℃进行热压搞燥不妨加快膜的搞燥速度。
35.(2)在办法1中贸易购买的整弛细菌纤维素切成小块后采用高速破灭机破灭从而赢得短纤维的细菌纤维素浆液。
36.(3)在办法2中金属有机框架材料uio

66粉体、金属有机框架材料mil

88b粉体、mos2粉体、mno2粉体、mgo粉体、所述细菌纤维素浆液的用量之比为:每25g所述细菌纤维素浆液运用10mg的金属有机框架材料uio

66粉体、10mg的金属有机框架材料mil

88b粉体、10mg的mos2粉体、10mg的mno2粉体、10mg的mgo粉体;该比率不妨保护最后制得的多组分细菌纤维素复合滤膜中各粉体本料不妨均匀的分别而且不妨使最后制得的多组分细菌纤维素复合滤膜具备崇高的板滞强度。
37.(4)所述金属有机框架材料uio

66粉体的制备办法可认为:将zrcl4、闭于苯二甲酸、乙酸融化在dmf(n,n

二甲基甲酰胺)中120℃水热反应24h运用dmf和乙醇清洗真空搞燥从而赢得uio

66粉体。
38.(5)所述金属有机框架材料mil

88b粉体的制备办法可认为:将fecl3·
6h2o和闭于苯
二甲酸融化在dmf中登时将2mol/l的naoh溶液赶快注入上述溶液中混共均匀100℃水热反应15h用dmf和甲醇清洗在真空箱搞燥从而赢得mil

88b粉体。
39.(6)所述mos2粉体的制备办法可认为:将硫脲和四水合钼酸铵融化在去离子水中180℃水热反应24h去离子水洗之后在真空箱搞燥从而赢得mos2粉体。
40.(7)所述mno2粉体的制备办法可认为:将高锰酸钾融化在去离子水中并用盐酸将溶液ph安排至280℃水浴反应3h去离子水洗之后在真空箱搞燥从而赢得mno2粉体。
41.(8)所述mgo粉体的制备办法可认为:将六水合硝酸镁和尿素融化在去离子水中180℃水热反应12h去离子水洗之后在60℃搞燥将搞燥的产品在400℃下煅烧从而赢得mgo粉体。
42.进一局面本创造所供给的多组分细菌纤维素复合滤膜不妨用作去除水体中磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚a、铅离子、镉离子的广谱型吸附剂而且所述多组分细菌纤维素复合滤膜在水体中进行吸附处置时水体的ph值最佳控制在6吸附处置的时间最佳控制在12小时而所述多组分细菌纤维素复合滤膜的用量为每20ml水运用134mg搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜这不妨使本创造所供给的多组分细菌纤维素复合滤膜闭于水体中的磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚a、铅离子、镉离子等传染物达到98.5%以上的去除率。
43.与现有本领比拟本创造所供给的多组分细菌纤维素复合滤膜及其制备办法起码具备以下便宜:
44.(1)本创造所供给的多组分细菌纤维素复合滤膜采用细菌纤维素为基底材料充溢运用了细菌纤维素彼此之间强的氢键效率和细菌纤维素资材便宜、可复活、环保等上风将纳米本领以及膜本领共同起来提出了制备复合滤膜的新思绪。
45.(2)本创造所供给的多组分细菌纤维素复合滤膜的制备办法采用了共混法先将细菌纤维素膜用试验室小型破灭机破灭并分别赢得细菌纤维素浆液而后将该细菌纤维素浆液与uio

66粉体、mil

88b粉体、mos2粉体、mno2粉体、mgo粉体这五种功效性纳米颗粒充溢混共无需介入絮凝剂经过大概的真空抽滤即可制得一弛多组分细菌纤维素复合滤膜。该多组分细菌纤维素复合滤膜保护了uio

66、mil

88b、mos2、mno2、mgo、细菌纤维素这几种组分的各自上风本能高、易接收不妨动作复合传染水体中多种传染物的吸附剂材料达到闭于水体中的传染物共步、高效理想去除的手段。
46.(3)本创造所供给的多组分细菌纤维素复合滤膜可用作共步去除水体中磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚a、铅离子、镉离子的吸附剂而且所述多组分细菌纤维素复合滤膜在水体中进行吸附处置时不妨在12h闭于20ppm磷酸盐、10ppm砷酸盐、100ppm汞离子、40ppm双酚a、40ppm铅离子、20ppm镉离子并存的20ml复合传染水体达到98.5%以上的去除率。
47.(4)本创造所供给的多组分细菌纤维素复合滤膜可用作去除水体中磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚a、铅离子、镉离子的吸附剂当含有磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚a、铅离子、镉离子这些传染物的水溶液流经该多组分细菌纤维素复合滤膜的过程中细菌纤维素错综搀杂的搜集构造不妨减少传染物与uio

66、mil

88b、mos2、mno2、mgo这些组分颗粒的交战机会从而普及水中传染物的去除效力。
48.综上瞅来本创造实行例不只制备办法大概处理了本位成长法制备的复合滤膜难以洪量负载纳米颗粒的困难克服了粉体纳米材料不易接收的缺点而且不妨综合表现各组分纳米颗粒的吸附本能实行了复合传染水体中的磷酸根、砷酸根、汞离子、双酚a、铅
离子、镉离子等多种传染物的共步、高效去除;共时本创造实行例所制得的多组分细菌纤维素复合滤膜吸附本领强、本质运用性好、基底材料环保可复活。
49.为了更加领会地展示出本创造所供给的本领筹备及所爆发的本领效验底下以简直实行例闭于本创造实行例所供给的多组分细菌纤维素复合滤膜及其制备办法与运用进行留神刻画。
50.实行例1
51.一种多组分细菌纤维素复合滤膜其制备办法包括以下办法:
52.办法a、将经过贸易本领购买的整弛细菌纤维素膜切割成2mm(长)
×
2mm(宽)
×
2mm(高)的细菌纤维素膜小块而后将切好的细菌纤维素膜小块用高速破灭机破灭制得均匀的细菌纤维素浆液;每1g该细菌纤维素浆液充溢搞燥之后不妨赢得3.36mg搞燥的细菌纤维素。
53.办法b、uio

66粉体、mil

88b粉体、mos2粉体、mno2粉体、mgo粉体的合成:将0.45mmol zrcl4、0.45mmol闭于苯二甲酸、4.5mmol乙酸融化在30ml dmf中120℃水热反应24h运用dmf和乙醇清洗60℃的真空搞燥从而赢得uio

66粉体。1mmol fecl3·
6h2o和1mmol闭于苯二甲酸融化在10ml的dmf登时将2ml浓度为2mol/l的naoh溶液赶快注入上述溶液中混共均匀100℃水热反应15h用dmf和甲醇清洗60℃于真空箱搞燥从而赢得mil

88b粉体。将3.9276g硫脲和2.1256g四水合钼酸铵融化在60ml去离子水中180℃水热反应24h去离子水洗之后在60℃于真空箱搞燥从而赢得mos2粉体。将160mg高锰酸钾融化在80ml去离子水中并用1mol/l盐酸将溶液ph安排至280℃水浴反应3h去离子水洗之后在60℃真空箱搞燥从而赢得mno2粉体。将0.77g六水合硝酸镁和0.36g尿素融化在60ml去离子水中180℃水热反应12h去离子水洗之后在60℃搞燥将搞燥的产品在400℃下煅烧2h从而赢得mgo粉体。
54.办法c、将所述uio

66粉体、所述mil

88b粉体、所述mos2粉体、所述mno2粉体、所述mgo粉体各10mg超声分别在100ml水中再与25g所述细菌纤维素浆液(即含有84mg搞燥的细菌纤维素)混共在所有并充溢搅拌均匀而后倒入玻璃砂芯过滤安装的滤杯内无需介入絮凝剂直接进行真空抽滤从而制得湿的多组分细菌纤维素复合滤膜(该多组分细菌纤维素复合滤膜含有uio

66、mil

88b、mos2、mno2、mgo和细菌纤维素)而后将所述湿的多组分细菌纤维素复合滤膜在温度为60℃、压力为5.6mpa的前提下进行热压搞燥从而赢得品质为134mg搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜。
55.简直地闭于本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜进行微瞅构造参瞅、因素领会和本能检测从而赢得如下试验截止:
56.(1)采用扫描电子显微镜闭于本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜进行参瞅并闭于实物图进行拍摄从而赢得如图1所示的扫描电镜图片和实物图照片;个中图1a为本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜的扫描电镜图片图1b为本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜的实物图。由图1不妨瞅出:本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜的厚度为155μm直径为43mm脸色为灰玄色。
57.(2)采用扫描电子显微镜闭于本创造实行例1的各组分进行参瞅拍摄从而赢得如图2所示的各组分扫描电镜图片;个中图2a为本创造实行例1中细菌纤维素的扫描电镜图片
图2b为本创造实行例1中uio

66粉体的扫描电镜图片图2c为本创造实行例1中mil

88b粉体的扫描电镜图片图1d为本创造实行例1中mos2粉体的扫描电镜图片图2e为本创造实行例1中mno2粉体的扫描电镜图片图2f为本创造实行例1中mgo粉体的扫描电镜图片。由图2不妨瞅出:细菌纤维素是一个错综搀杂的网状构造而不是可摆脱的单根纤维且其里面有许多“孔道”这种构造闭于mofs粉体缠结。其他八面体uio

66尺寸约为400

500nm;mil

88b具备纺锤状形态长径比为6.56;mos2、mno2、mgo出现由纳米片构成的球形花状。
58.(3)采用x射线衍射仪闭于本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜中各组分进行因素领会从而赢得如图3所示的x射线衍射图谱;个中图3a为本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜中细菌纤维素的x射线衍射图谱图3b为本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜中mos2的x射线衍射图谱图3c为本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜中uio

66的x射线衍射图谱图3d为本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜中mno2的x射线衍射图谱图3e为本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜中mil

88b的x射线衍射图谱图3f为本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜中mgo的x射线衍射图谱。由图3不妨瞅出:本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜中各组分的衍射峰的地位不妨与相应xrd尺度峰闭于应这表精确该多组分细菌纤维素复合滤膜各组分的成功合成而且具备较高的结晶度。
59.(4)采用全能考查机闭于本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜各组分进行抗拉本领的尝试从而赢得如图4所示的应力

应变曲线。由图4不妨瞅出:本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜的弹性模量为585.66mpa拉伸强度为66.51mpa这证明本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜的抗拉强度宏大于现有本领中试验室用的定性滤纸。
60.(5)采用本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜动作吸附剂进行闭于磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚a、铅离子、镉离子并存的复合传染水体的吸附本能考查并采用磷钼蓝比色法测定磷酸盐的含量icp测定砷酸盐、汞离子、铅离子、镉离子含量高效液相色谱测定双酚a的含量从而赢得本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜闭于各个传染物的去除率。简直而言:将134mg本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜(该多组分细菌纤维素复合滤膜含有uio

66、mil

88b、mos2、mno2、mgo和细菌纤维素)置于现有本领中whatman/沃特曼swin

lok可换膜过滤器中在蠕动泵的戴动下实行含磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚a、铅离子、镉离子的复合传染水体的震动;所述复合传染水体包括20ppm磷酸盐、10ppm砷酸盐、100ppm汞离子、40ppm双酚a、40ppm铅离子、20ppm镉离子;所述复合传染水体的体积为20mlph值为6流速为1ml/min。12小时后尝试溶液中磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚a、铅离子、镉离子的浓度从而赢得如图5所示的多组分细菌纤维素复合滤膜闭于各个传染物的吸附效验表示图。由图5不妨瞅出:本创造实行例1所制得的搞燥的多组分细菌纤维素复合滤膜闭于所述复合传染水体中磷酸盐、砷酸盐、汞离子、双酚a、铅离子、镉离子的共步去除效验较好各传染物的去除率均在98.5%以上。
61.综上瞅来本创造实行例不只制备办法大概处理了本位成长法制备的复合滤膜难以洪量负载纳米颗粒的困难克服了粉体纳米材料不易接收的缺点而且不妨综合表现各组分纳米颗粒的吸附本能实行了复合传染水体中的磷酸根、砷酸根、汞离子、双酚a、铅
离子、镉离子等多种传染物的共步、高效去除;共时本创造实行例所制得的多组分细菌纤维素复合滤膜吸附本领强、本质运用性好、基底材料环保可复活。
62.以上所述仅为本创造较好的简直实行办法然而本创造的保护范畴并不限制于此所有熟悉本本领范围的本领人员在本创造表露的本领范畴内可容易料到的变革大概替代都应涵盖在本创造的保护范畴之内。因此本创造的保护范畴该当以权利乞求书籍的保护范畴为准。本文背景本领局部果然的信息只是旨在加深闭于本创造的总体背景本领的领会而不该当被视为承认大概以所有办法表示该信息产生已为本范围本领人员所公知的现有本领。

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