本發(fā)明屬于膜材料，具體涉及一種殼聚糖改性膜材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、多環(huán)芳烴(pahs)是環(huán)境中普遍存在的有機(jī)污染物，其具有致畸性、致癌性和致突變性即“三致性”，對人體以及生態(tài)環(huán)境具有很大的潛在威脅。因此如何高效去除水環(huán)境中的pahs及對水環(huán)境中低濃度多環(huán)芳烴的檢測已經(jīng)成為國內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)。

2、膜分離技術(shù)是一種以分離膜為核心，進(jìn)行分離、濃縮和提純物質(zhì)的一門新興技術(shù)，并且膜分離技術(shù)具有操作簡便、效率高、節(jié)能環(huán)保、應(yīng)用廣泛等優(yōu)勢。但是目前膜分離應(yīng)用于水體中多環(huán)芳烴的去除時還不能實(shí)現(xiàn)對水體中多環(huán)芳烴的有效去除。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種殼聚糖改性膜材料及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的殼聚糖改性膜材料對水體中的多環(huán)芳烴具有高去除率，并可以用來對水溶液中的多環(huán)芳烴的濃度進(jìn)行檢測。同時本發(fā)明提供的制備方法簡單快速，無需復(fù)雜的設(shè)備，生產(chǎn)周期短，成本低，綠色無害，具有較好的應(yīng)用前景。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種殼聚糖改性膜材料，包括膜基體和設(shè)置在所述膜基體表面的改性材料，所述改性材料包括殼聚糖和乙酸混合物。

4、優(yōu)選的，所述膜基體包括水系膜或者有機(jī)膜；

5、所述改性材料中：所述殼聚糖和所述乙酸的質(zhì)量比為1:(1.5～40)。

6、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的殼聚糖改性膜材料的制備方法，包括以下步驟：

7、將殼聚糖、乙酸和水混合，得到殼聚糖膠體；

8、將所述殼聚糖膠體涂覆于膜基體表面，干燥后得到所述殼聚糖改性膜材料。

9、優(yōu)選的，所述殼聚糖膠體中：所述殼聚糖的質(zhì)量濃度為0.5～25g/l。

10、優(yōu)選的，所述殼聚糖、乙酸和水的混合包括：將乙酸溶解于水中，得到乙酸水溶液；將所述殼聚糖和所述乙酸水溶液混合；所述乙酸水溶液中乙酸的質(zhì)量百分含量為1～5％；所述殼聚糖和所述乙酸水溶液的混合在攪拌的條件下進(jìn)行，所述攪拌的時間為0.5～4h。

11、優(yōu)選的，所述涂覆包括：將所述殼聚糖膠體滴加至所述膜材料的表面，然后將殼聚糖膠體在所述膜材料的表面旋涂；所述殼聚糖膠體的滴加量為0.01～0.1ml/cm2；所述旋涂的轉(zhuǎn)速為1500～4500r/min；所述旋涂的時間為15～45s。

12、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案殼聚糖改性膜材料或上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的殼聚糖改性膜材料在多環(huán)芳烴的吸附和/或檢測中的應(yīng)用。

13、優(yōu)選的，所述多環(huán)芳烴包括苯并[a]芘和/或苝。

14、本發(fā)明提供了一種水體中多環(huán)芳烴的去除方法，包括以下步驟：

15、采用上述技術(shù)方案所述的殼聚糖改性膜材料或上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的殼聚糖改性膜材料對含有多環(huán)芳烴的水體進(jìn)行吸附，去除水體中的多環(huán)芳烴。

16、本發(fā)明提供了一種水體中多環(huán)芳烴含量的檢測方法，包括以下步驟：

17、采用上述技術(shù)方案所述的殼聚糖改性膜材料或上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的殼聚糖改性膜材料對含有多環(huán)芳烴的待測水體進(jìn)行吸附，得到吸附后膜材料；

18、測定所述吸附后膜材料表面的多環(huán)芳烴在激發(fā)狀態(tài)下的熒光特征峰的峰強(qiáng)度，得到與待測水體對應(yīng)的吸附后膜材料表面的多環(huán)芳烴的熒光特征峰的峰強(qiáng)度；

19、根據(jù)待測水體對應(yīng)的吸附后膜材料表面的多環(huán)芳烴的熒光特征峰的峰強(qiáng)度以及水體中多環(huán)芳烴的含量與吸附后膜材料表面的多環(huán)芳烴的熒光特征峰的峰強(qiáng)度的線性擬合曲線或者線性回歸方程，得到待測水體中的多環(huán)芳烴的含量；

20、或者包括以下步驟：

21、采用上述技術(shù)方案所述的殼聚糖改性膜材料或上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的殼聚糖改性膜材料對含有多環(huán)芳烴的待測水體進(jìn)行吸附，得到吸附后膜材料；

22、將所述吸附后膜材料在有機(jī)溶劑中解吸，得到解吸液；

23、測定所述解吸液中多環(huán)芳烴在激發(fā)狀態(tài)下的熒光特征峰的峰強(qiáng)度，得到與待測水體對應(yīng)的解吸液中多環(huán)芳烴的熒光特征峰的峰強(qiáng)度；

24、根據(jù)待測水體對應(yīng)的解吸液中多環(huán)芳烴的熒光特征峰的峰強(qiáng)度以及水體中多環(huán)芳烴的含量與解吸液中多環(huán)芳烴的熒光特征峰的峰強(qiáng)度的線性擬合曲線或者線性回歸方程，得到待測水體中的多環(huán)芳烴的含量。

25、本發(fā)明提供了一種殼聚糖改性膜材料，包括膜基體和設(shè)置在所述膜基體表面的改性材料，所述改性材料包括殼聚糖和乙酸混合物。本發(fā)明提供的殼聚糖改性膜材料對水體中的多環(huán)芳烴具有高去除率，并可以用來對水溶液中的多環(huán)芳烴的濃度進(jìn)行檢測。實(shí)驗結(jié)果表明：隨著水體中多環(huán)芳烴(苯并[a]芘和苝)濃度增加，所述殼聚糖改性膜材料對多環(huán)芳烴的去除率幾乎不變，且去除率都接近100％，由此可以說明苯并[a]芘和苝這兩種pahs均無法通過本發(fā)明提供的殼聚糖改性膜材料，即本發(fā)明提供的殼聚糖改性膜材料其對苯并[a]芘和苝的去除得到了很大的提升。

26、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的殼聚糖改性膜材料的制備方法，包括以下步驟：將殼聚糖、乙酸和水混合，得到殼聚糖膠體；將所述殼聚糖膠體涂覆于膜基體表面，干燥后得到所述殼聚糖改性膜材料。本發(fā)明提供的制備方法簡單快速，無需復(fù)雜的設(shè)備，生產(chǎn)周期短，成本低，綠色無害，具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種殼聚糖改性膜材料，其特征在于，包括膜基體和設(shè)置在所述膜基體表面的改性材料，所述改性材料包括殼聚糖和乙酸混合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼聚糖改性膜材料，其特征在于，所述膜基體包括水系膜或者有機(jī)膜；

3.權(quán)利要求1或2所述的殼聚糖改性膜材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述殼聚糖膠體中：所述殼聚糖的質(zhì)量濃度為0.5～25g/l。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其特征在于，所述殼聚糖、乙酸和水的混合包括：將乙酸溶解于水中，得到乙酸水溶液；將所述殼聚糖和所述乙酸水溶液混合；所述乙酸水溶液中乙酸的質(zhì)量百分含量為1～5％；所述殼聚糖和所述乙酸水溶液的混合在攪拌的條件下進(jìn)行，所述攪拌的時間為0.5～4h。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述涂覆包括：將所述殼聚糖膠體滴加至所述膜材料的表面，然后將殼聚糖膠體在所述膜材料的表面旋涂；所述殼聚糖膠體的滴加量為0.01～0.1ml/cm2；所述旋涂的轉(zhuǎn)速為1500～4500r/min；所述旋涂的時間為15～45s。

7.權(quán)利要求1或2所述的殼聚糖改性膜材料或權(quán)利要求3～6任一項所述的制備方法制備得到的殼聚糖改性膜材料在多環(huán)芳烴的吸附和/或檢測中的應(yīng)用。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述多環(huán)芳烴包括苯并[a]芘和/或苝。

9.一種水體中多環(huán)芳烴的去除方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.一種水體中多環(huán)芳烴含量的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于膜材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種殼聚糖改性膜材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供了一種殼聚糖改性膜材料，包括膜基體和設(shè)置在所述膜基體表面的改性材料，所述改性材料包括殼聚糖和乙酸混合物。本發(fā)明的目的在于提供一種殼聚糖改性膜材料及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的殼聚糖改性膜材料對水體中的多環(huán)芳烴具有高去除率，并可以用來對水溶液中的多環(huán)芳烴的濃度進(jìn)行檢測。同時本發(fā)明提供的制備方法簡單快速，無需復(fù)雜的設(shè)備，生產(chǎn)周期短，成本低，綠色無害，具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：李龍,李鵬飛,黃做華,田振邦,張振祥,許軻韓,張海龍,化林,邢興,韓澎,趙亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南省科學(xué)院化學(xué)研究所有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10