一种多糖功能化纳米复合膜的制备方法及得到的多糖功能化纳米复合膜与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114073896A(43)申请公布日2022.02.22(21)申请号202010839073.5(22)申请日2020.08.19(71)申请人青岛大学地址266000山东省青岛市崂山区香港东路7号(72)发明人綦鹏飞曾建强王岩隋坤艳(74)专利代理机构北京汇捷知识产权代理事务所(普通合伙)11531代理人于鹏(51)Int.Cl.B01D67/00(2006.01)B01D69/12(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F1/44(2006.01)C02F101/20(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种多糖功能化纳米复合膜的制备方法及得到的多糖功能化纳米复合膜与应用(57)摘要本发明公开了一种多糖功能化纳米复合膜的制备方法及得到的纳米复合膜与应用，所述方法包括：(1)获得壳聚糖功能化铁纳米材料；(2)将所述壳聚糖功能化铁纳米材料与有机溶剂、聚合物基体和任选的聚乙烯吡咯烷酮混合，形成铸膜液；(3)利用所述铸膜液进行刮膜，然后放入于水中静置，取出后得到纳米基体膜；(4)向所述纳米基体膜一表面涂覆海藻酸钠水溶液，得到所述多糖功能化纳米复合膜。其中，本发明所述多糖功能化纳米复合膜为非对称复合膜，分为上层致密的海藻酸活性层和下层含纳米材料的支撑层，致密层主要负责对锑进行截留而支撑层负责吸附。CN114073896ACN114073896A权利要求书1/2页1.一种多糖功能化纳米复合膜的制备方法，包括：(1)获得壳聚糖功能化铁纳米材料；(2)将所述壳聚糖功能化铁纳米材料与有机溶剂、聚合物基体和任选的聚乙烯吡咯烷酮混合，形成铸膜液；(3)利用所述铸膜液进行刮膜，然后放入于水中静置，取出后得到纳米基体膜；(4)向所述纳米基体膜一表面涂覆海藻酸钠水溶液，得到所述多糖功能化纳米复合膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述壳聚糖功能化铁纳米材料如下获得：(1.1)采用酸溶解壳聚糖，得到壳聚糖水溶液；(1.2)向所述壳聚糖水溶液中通入惰性气体，然后向其中加入含亚铁化合物的溶液，并搅拌；(1.3)再向体系中加入还原剂致产生黑色沉淀；(1.4)搅拌处理，并采用水进行洗涤，离心，然后干燥，得到所述壳聚糖功能化铁纳米材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1.1)中，所述酸选自乙酸和/或盐酸；和/或在步骤(1.1)中，所述壳聚糖的分子量为15万Da～80万Da，优选为50万Da～80万Da；和/或在步骤(1.1)中，乙酸与壳聚糖的重量用量比为(0.5～4):1，优选为(0.5～2):1；和/或在步骤(1.2)中，所述含亚铁化合物的溶液为含亚铁化合物的水溶液，优选地，所述亚铁化合物选自硫酸亚铁、氯化亚铁中的至少一种；更优选地，在所述含亚铁化合物的水溶液中，亚铁化合物的重量浓度为1～20wt％，优选为5～10wt％；和/或在步骤(1.3)中，所述还原剂选自NaBH4和/或KBH4。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含亚铁化合物的溶液与所述壳聚糖溶液的体积用量比为(1～10):1，优选为(1～4):1；和/或所述还原剂与亚铁化合物的重量用量比为(0.1～2):1，优选为(0.1～0.5):1。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述有机溶剂选自N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种，优选自N,N-二甲基乙酰胺；和/或所述聚合物基体选自聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯中的至少一种，优选自聚砜。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，以聚合物基体为100wt％计，所述壳聚糖功能化铁纳米材料的用量为0～70wt％，优选为5wt％～25wt％；和/或聚乙烯吡咯烷酮、聚合物基体、有机溶剂的质量比为(0～2):(3-15):(20-80)，优选为(0～1):(7-10):(35-50)。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括以下子步骤：(2.1)将壳聚糖功能化铁纳米材料加入溶剂中，经超声处理得到分散液；(2.2)将聚合物基体加入分散液中，进行搅拌，然后超声脱泡，得到所述铸膜液；2CN114073896A权利要求书2/2页优选地：在步骤(2.1)中，超声处理10min～2h，优选20min～50min；和/或在步骤(2.2)中，搅拌进行10h～36h，然后超声脱泡进行5min～40min。8.根据权利要求1～7之一所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，刮膜厚度为100～400μm，优选为150～250μm；和/或在步骤(4)中，海藻酸钠水溶液的浓度为0～1％，优选为0.1～0.5％；在所述涂覆后