PAN基螯合膜的制备及其对Cu2+的吸附

徐 树 刚， 刘 元 法， 黄 超， 张 俊， 李 燕 芬

( 大连工业大学 纺织与材料工程学院, 辽宁 大连 116034 )

0 引 言

从废水中去除金属离子的方法有很多，主要包括离子交换[1]、电化学法[2]、膜分离[3]和离子吸附法[4]等。近年来，螯合膜被认为是从废水中除去金属离子最具吸引力和最有效的方法。螯合膜的共同特征是含有大量的功能化官能团，如羧酸基、羟基、硫酸基、磷酸基、酰胺基、氨基和偕胺肟基，它们可与金属离子形成络合物。螯合膜的制备多是基于不同的聚合物材料，如醋酸纤维素(CA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)、聚砜(PSF)、聚丙烯腈(PAN)等。其中，PAN分子含有活性基团氰基(—CN)，通过氰基取代反应，可以在分子链上引入具有离子螯合作用的官能团。本课题组在PAN超滤膜表面引入偕胺肟基团[5]，成功制备了PAN基螯合膜，可以过滤废水中有机污染物，并且能够去除污水中的金属离子。但螯合膜只含有一种官能团(偕胺肟基)，因此螯合膜对金属离子的吸附效果有限。为了进一步提高螯合膜的离子吸附效果，本研究通过偕胺肟化和水解两步改性反应，将偕胺肟基和羧酸基引到聚丙烯腈/聚偏氟乙烯(PAN/PVDF)共混膜上，制备具有超强离子吸附功能的螯合膜，并采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、能量色散谱仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)对螯合膜进行了表征。

1 实 验

1.1 试 剂

聚丙烯腈，PAN，化学纯，60 000 g/mol，天津市科密欧化学试剂有限公司；牛血清蛋白，BSA，68 000 g/mol，北京索莱宝科技有限公司；盐酸羟胺，麦克林试剂公司；N，N二甲基乙酰胺，DMAc，天津市科密欧化学试剂有限公司；……