PVDF/MWCNT基分子印迹复合膜的制备及选择性分离抗生素的研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:williamt
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磺胺甲恶唑(SMX)在医疗、水产养殖业以及畜牧业等领域被广泛使用,同时也在水环境中被频繁检出,对生态安全及人类健康造成严重危害。因此,建立一种简便且有效分离SMX的分离技术具有重要意义。分子印迹膜(MIMs)分离技术在高效选择性分离水环境中污染物应用中展现出较大优势。然而目前大部分MIMs仍存在选择性低、渗透性低和稳定性差等不足。因此开发具有高选择性、渗透性的MIMs实现对水环境中SMX有效去除具有重要研究价值。本文通过以碳纳米管(CNT)改性聚偏氟乙烯(PVDF)膜作为基底膜,利用MOFs与CNT对膜性能的协同增效作用,引入多孔纳米纤维膜构筑方法,制备了三种分子印迹复合膜,探究了其对SMX的选择性能力和机理。具体研究内容如下:1.将羧基化的CNT引入PVDF膜基质中,以丙烯酰胺(AM)为功能单体采用自由基聚合的方法制备成CNT共混修饰PVDF基分子印迹复合膜(CPMIMs)用于选择性分离SMX。选择性吸附实验结果表明,CPMIMs的选择性系数(α)为1.75,其对SMX的饱和吸附量是CPNIMs的2.35倍,并具有较高的再生性能。2.通过CNT表面原位生长MOFs方法制备了CNT/Ui O-66-NH2纳米复合材料并与膜材料共混,采用活性/“可控”的可逆加成断裂链转移自由基印迹法(RAFT)合成了PVDF基分子印迹复合膜(CUMIMs)。选择性吸附和渗透实验结果表明CUMIMs对SMX的选择性系数(α)为2.01,印迹因子(IF)达到了5.32。同时,所制备的分子印迹复合膜对SMX具有良好的选择性分离能力,渗透选择性系数(β)为2.15。3.采用共混纺丝结合多孔纤维膜的制备策略,将CNT/Ui O-66-NH2纳米复合材料与基底纤维膜材料结合,构建多孔的纳米纤维膜结构,基于双功能单体策略和巯基-烯点击反应制备分子印迹多孔纳米纤维膜(MPMIMs)。结果表明,MPMIMs对SMX具有更高的吸附量(5.77 mg g-1)、良好的选择性(α为2.02)和较高的渗透选择性系数(β为3.32),可以有效实现SMX的选择性分离。
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