关于聚醚砜杂化膜的制备及在吸附铜研究
导读:本文天津津腾以聚醚砜为原料，以氯甲基乙醚为氯甲基化试剂，3-氨丙基三甲氧基硅烷为氨基化剂，制备了氨基化氧化石墨烯杂化膜。
来源：未知
发布日期：2019-11-15 13:35【大 中 小】
据天津津腾实验设备有限公司了解聚醚砜是20世纪70年代开发的一种热塑性高分子材料，与聚砜相比，聚醚砜具有更高的耐热性和刚性，更好的化学稳定性、耐强酸强碱、抗氧化和抗溶剂等性能，因此被广泛地应用于水处理等方面。膜吸附是膜技术与吸附技术相结合的集成技术，吸附材料的选择对于吸附行为的好坏有着密切的关系，石墨烯及其衍生物作为吸附材料有巨大的天然优势。氧化石墨烯大多是通过改进的Hummers法制得，通过此法制备的氧化石墨烯存在于分散液中，选用冷冻干燥法是最好的干燥技术之一，此法制备出的膜具有良好的吸附性。由于氨基基团活性大，其化合物更容易接枝到部分功能性分子表面上，以此将氨基接枝到氧化石墨烯表面上，制备杂化膜，以期提高吸附膜对铜离子的吸附性能。
1实验仪器
磁力加热搅拌器,C-MAGHS7DS25，德国IKA公司；傅里叶红外光谱分析仪,IS50，美国NICOLET公司。
1.1聚醚砜的氯甲基化
在配有搅拌器的三口烧瓶中，将15gPES溶于150mL98%的浓硫酸中，室温下搅拌至完全溶解，放入冰水浴中，逐滴滴加氯甲基乙醚18mL，15min滴完，继续反应15min。将反应溶液倒入冰水中，有白色丝状沉淀析出。在80℃下干燥，得到产物氯甲基化的聚醚砜（CMPES）。
1.2含有GO膜的制备
分别称取0.05g，0.1g和0.2gGO于三口烧瓶中，加入40mL的二甲基亚砜（DMSO）和2mL的OP-10乳化剂在超声清洗机中分散5min。再称取6gCMPES，2GPVPK30放入三口烧瓶中，把三口烧瓶放入60℃的油浴锅中搅拌至CMPES完全溶解，静置1h脱去反应过程中产生的气泡。用自制的刮刀匀速刮到支撑材料的另一端形成一层均匀的溶液。连同支撑材料一起浸入室温水浴中固化成型。
1.3膜的氨基化
(1)把制好的膜剪成大约2cm×2cm大小放在三口烧瓶中，将3%的NaOH溶液倒进三口烧瓶至溶液刚好可以把膜完全浸没，把烧瓶加热回流，开始搅拌，反应3h后，把碱处理后的膜用蒸馏水清洗后，浸泡在蒸馏水中1h后捞出，放在烘箱中烘干。称取0.5g烘干的膜放入三口烧瓶中，加入20mL异丙醇，放在油浴锅中，升温至40℃。在滴液漏斗中加入3mL的蒸馏水，5mL的异丙醇，3mL的3-氨丙基三甲氧基硅烷，滴入三口烧瓶中，反应4h后，烘干。
(2)称取三份0.5g烘干的膜放入三口烧瓶中，加入20mL异丙醇，放在油浴锅中，升温至40℃。在烧杯中加入3mL的蒸馏水，5mL的异丙醇，3mL的3-氨丙基三甲氧基硅烷，分别移取4mL，6mL，8mL的混合液加入三口烧瓶中，滴加时间控制在10min，反应4h，烘干备用。
2结论
本文天津津腾实验设备有限公司以聚醚砜为原料，制成了氨基化氧化石墨烯的杂化膜，并探讨了温度、pH、时间、不同氨基含量、不同原液浓度等因素对该膜结构和性能的影响，结果表明：该杂化膜的吸附量随吸附时间的延长而增大，并且该膜的最佳吸附时间为120min;该杂化膜在碱性条件下有着比酸性条件更好的吸附量，但是要注意在调节pH的时候避免沉淀的生成；在35℃时有着最大的吸附量并且吸附量随着原液浓度的上升而增大；其吸附量随着氨基含量的增加而增大。在脱附-吸附实验中，经过4次脱吸-吸附实验后，膜的吸附量仍然达到54mg/g，这就证明该膜具有良好的使用性能。
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