膜分離技術（MST）是一種新型的分離技術,因具有能耗低、適用范圍廣、操作簡單等優(yōu)點被廣泛應用于污染治理、資源回收、廢水處理等領域。然而,現(xiàn)有的商業(yè)化膜材料由于自身存在缺陷與不足,在實際應用中通常存在親水性差、易污染等不利因素,限制了分離膜的應用,同時,目前商業(yè)化膜材料從半徑相近、性質相似的類似物中對單一目標離子的高效選擇性分離仍然存在困難。基于此,將MST與納米復合技術（NT）和離子印跡技術（IIT）相結合,提出離子印跡納米復合膜（IINMs）。利用NT在膜表面負載功能型納米材料,賦予膜材料不同的功能特性（如親水性、抗污性）,從而有效提升其綜合性能,擴展其應用范圍;利用IIT在膜表面及孔道中構建“選擇性識別位點”,使膜材料對目標離子具有選擇性分離、富集與純化的能力。本研究構建一種新的離子印跡納米復合膜。以聚醚砜膜為基底,利用多巴胺仿生改性技術提高材料表面粘附性,制備了對Li⁺具有特異性吸附分離能力的Li⁺-印跡納米復合膜（Li-IIMs）;以聚二甲基硅氧烷膜為基底,利用硅烷偶聯(lián)劑表面改性過程建立次級反應平臺,制備了對Pd²⁺

【文章來源】：吉林師范大學吉林省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

MST示意圖

圖 1.2 IIT 示意圖Fig. 1.2 Schematic diagram of IIT.1.3.2 離子印跡技術的研究進展及應用現(xiàn)狀（1）在離子分離方面的應用Roberta Del Sole 等[42]以 Pd2+為模板、以偶氮衍生物為配體，成功基于殼聚糖基底膜制備合成了能夠高效選擇性分離水溶液中 Pd2+的離子印跡復合膜，其對 Pd2+的最大吸附量高達 101.6 mg g 1；Mohamed Mokhtar 等[43]以 Cu2+為模板，將所制備得到的離子印跡膜成功用于 Cu2+/Ni2+混合體系中 Cu2+的選擇性分離，其選擇性系數(shù)高達 1.43；曾堅賢教授團隊[44]基于聚偏氟乙烯膜成功制備合成了 Ru3+印跡復合膜并用于多種金屬離子中對 Ru3+的選擇性吸附分離過程，所獲得的材料在 pH 為 2.0 條件下可獲得較高的吸附量（42.31 mg g 1）及 Ru3+/Ni2+選擇性系數(shù)（6.0）。（2）在傳感器方面的應用T. Prasada Rao 等[45]通過 IIT 成功制備了鈾離子傳感器，其在環(huán)境樣品中表現(xiàn)出較

充膜、整體膜和復合膜[51-53]，其中填充膜制備過程中需將塊狀離子印跡聚合物粉碎、研磨，易導致印跡位點形態(tài)和結構發(fā)生改變，從而影響其分離性能[54, 55]；整體膜雖然具有較強的穩(wěn)定性，但材料機械強度一般較差，因此需要額外加入交聯(lián)劑以改變其力學性能，這一過程易使印跡位點被包埋，進而影響其分離性能[56, 57]；復合膜一般以超濾或微濾膜作為支撐，在膜材料表面及孔道中合成位點分布均勻、穩(wěn)定性高的離子印跡聚合物，其因具有吸附容量大、選擇性高、適用范圍廣等優(yōu)點而被廣泛關注[58, 59]。1.4.2 離子印跡膜選擇性分離機理IIMs 以傳統(tǒng)濾膜為載體，通過印跡聚合過程在膜表面及孔道內合成厚度均勻、分散性好的離子印跡聚合物。當含有目標離子的混合物通過 IIMs 時，目標離子能夠被離子印跡聚合物表面的特異性識別位點快速捕獲并吸附，與此同時，非目標離子則能夠順利通過孔道滲透至膜的另一側，從而達到離子分離及組分純化的目的。IIMs 選擇性分離機理如圖 1.3 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2899434