關于聚醚砜雜化膜的制備及在吸附銅研究
導讀:本文天津津騰以聚醚砜為原料，以氯甲基乙醚為氯甲基化試劑，3-氨丙基三甲氧基硅烷為氨基化劑，制備了氨基化氧化石墨烯雜化膜。
來源：未知
發(fā)布日期：2019-11-15 13:35【大 中 小】
據(jù)天津津騰實驗設備有限公司了解聚醚砜是20世紀70年代開發(fā)的一種熱塑性高分子材料，與聚砜相比，聚醚砜具有更高的耐熱性和剛性，更好的化學穩(wěn)定性、耐強酸強堿、抗氧化和抗溶劑等性能，因此被廣泛地應用于水處理等方面。膜吸附是膜技術與吸附技術相結(jié)合的集成技術，吸附材料的選擇對于吸附行為的好壞有著密切的關系，石墨烯及其衍生物作為吸附材料有巨大的天然優(yōu)勢。氧化石墨烯大多是通過改進的Hummers法制得，通過此法制備的氧化石墨烯存在于分散液中，選用冷凍干燥法是最好的干燥技術之一，此法制備出的膜具有良好的吸附性。由于氨基基團活性大，其化合物更容易接枝到部分功能性分子表面上，以此將氨基接枝到氧化石墨烯表面上，制備雜化膜，以期提高吸附膜對銅離子的吸附性能。
1實驗儀器
磁力加熱攪拌器,C-MAGHS7DS25，德國IKA公司；傅里葉紅外光譜分析儀,IS50，美國NICOLET公司。
1.1聚醚砜的氯甲基化
在配有攪拌器的三口燒瓶中，將15gPES溶于150mL98%的濃硫酸中，室溫下攪拌至完全溶解，放入冰水浴中，逐滴滴加氯甲基乙醚18mL，15min滴完，繼續(xù)反應15min。將反應溶液倒入冰水中，有白色絲狀沉淀析出。在80℃下干燥，得到產(chǎn)物氯甲基化的聚醚砜（CMPES）。
1.2含有GO膜的制備
分別稱取0.05g，0.1g和0.2gGO于三口燒瓶中，加入40mL的二甲基亞砜（DMSO）和2mL的OP-10乳化劑在超聲清洗機中分散5min。再稱取6gCMPES，2GPVPK30放入三口燒瓶中，把三口燒瓶放入60℃的油浴鍋中攪拌至CMPES完全溶解，靜置1h脫去反應過程中產(chǎn)生的氣泡。用自制的刮刀勻速刮到支撐材料的另一端形成一層均勻的溶液。連同支撐材料一起浸入室溫水浴中固化成型。
1.3膜的氨基化
(1)把制好的膜剪成大約2cm×2cm大小放在三口燒瓶中，將3%的NaOH溶液倒進三口燒瓶至溶液剛好可以把膜完全浸沒，把燒瓶加熱回流，開始攪拌，反應3h后，把堿處理后的膜用蒸餾水清洗后，浸泡在蒸餾水中1h后撈出，放在烘箱中烘干。稱取0.5g烘干的膜放入三口燒瓶中，加入20mL異丙醇，放在油浴鍋中，升溫至40℃。在滴液漏斗中加入3mL的蒸餾水，5mL的異丙醇，3mL的3-氨丙基三甲氧基硅烷，滴入三口燒瓶中，反應4h后，烘干。
(2)稱取三份0.5g烘干的膜放入三口燒瓶中，加入20mL異丙醇，放在油浴鍋中，升溫至40℃。在燒杯中加入3mL的蒸餾水，5mL的異丙醇，3mL的3-氨丙基三甲氧基硅烷，分別移取4mL，6mL，8mL的混合液加入三口燒瓶中，滴加時間控制在10min，反應4h，烘干備用。
2結(jié)論
本文天津津騰實驗設備有限公司以聚醚砜為原料，制成了氨基化氧化石墨烯的雜化膜，并探討了溫度、pH、時間、不同氨基含量、不同原液濃度等因素對該膜結(jié)構(gòu)和性能的影響，結(jié)果表明：該雜化膜的吸附量隨吸附時間的延長而增大，并且該膜的最佳吸附時間為120min;該雜化膜在堿性條件下有著比酸性條件更好的吸附量，但是要注意在調(diào)節(jié)pH的時候避免沉淀的生成；在35℃時有著最大的吸附量并且吸附量隨著原液濃度的上升而增大；其吸附量隨著氨基含量的增加而增大。在脫附-吸附實驗中，經(jīng)過4次脫吸-吸附實驗后，膜的吸附量仍然達到54mg/g，這就證明該膜具有良好的使用性能。
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