据北京师范大学化学学院2020年1月2日消息： 吸附功能膜是将吸附功能基团（或吸附剂）固定（或负载）在多孔膜上制得，在去除水中微量痕量污染物方面具有良好的应用前景。北京师范大学化学学院贾志谦课题组在新型结构吸附功能膜方面开展了系列研究，取得了阶段性进展。 课题组采用分散聚合/种子溶胀交联法制备PS-PDVB微球，并制备了PES-SPES/PS-PDVB/PTFE吸附功能膜，吸附剂含量可高达40wt %，对4-硝基甲苯的等温吸附符合Freundlich模型。随着PS-PDVB微球含量增加，吸附容量、分配系数、表观吸附速率常数、动态吸附容量显著增加，去除率及吸附容量明显高于混合基质膜，重复使用性能好（J. Hazard. Mater. 2016, 317: 295–302）。 采用溶剂热法制备了纳米NH2-MIL-53，进一步制备了PES-SPES/NH2-MIL-53/PTFE吸附功能膜。研究发现NH2-MIL-53对于对硝基苯酚（PNP）有着较高的吸附能力（297.85 mg g-1），符合Langmuir吸附，NH2-MIL-53对PNP的吸附能力是苯酚的128倍，而对间苯二酚和对苯二酚的吸附可以忽略不计。Sandwich膜比空白膜和混合基质膜具有更高的吸附性能和较低的压降。在膜吸附PNP后用甲醇脱附，脱附率可达100%，具有优异的重复利用性（Chem. Eng. J. 2017，307： 283–290）。 分别以H2BDC、H2BPDC和EDTMPA为配体，采用水热等方法合成了Zr(IV)基配位多孔材料UiO-66、UiO-67和EDTMPA-Zr，制备了PES-SPES/Zr-CPM/PTFE吸附功能膜。Cu(II)在膜上的等温吸附符合Langmuir模型，呈拟二级吸附动力学，随着EDTMPA-Zr含量增加，吸附速率常数、动态吸附容量显著增加，动态吸附性能明显优于混合基质膜。由穿透曲线可以得到去除率随过滤体积的变化关系，从而确定适宜的过滤体积。在动态过滤吸附/脱附中，重复使用5次，吸附容量未见明显降低（Microporous and Mesoporous Materials. 2019，285：215-222；Mater. Lett. 2018,228:239-241）。 采用SOCl2活化法在GO表面修饰系列吡啶衍生物（2-AmPy、3- AmPy、4-AmPy、3-Am-4-MePy、CTPy），采用密度泛函理论（DFT）对吡啶-Cu配合物的几何结构和能量进行计算，对结合能和前线分子轨道进行分析。吡啶化GO的吸附容量与配位氮原子的数量、吡啶取代基位置、侧基等有关，GO-CTPy的吸附容量达到119.6 mg g-1（J. Ind. Eng. Chem. 2017, 53:325-332）。采用UV光预活化/加热引发两步法在PVDF分子接枝4-VP，制备了PVDF-4VP/GO-CTPy/PTFE吸附功能膜，用于水中Cu(II)的吸附。随着GO-CTPy含量增加，膜的吸附速率常数、动态吸附容量显著增加，性能明显优于相应的混合基质膜，在动态过滤吸附/脱附过程中重复使用性能好，在去除水中微量重金属离子方面具有较好的应用前景（J. Hazard. Mater. 2019，377：17-23）。 制备了PVDF/C18/ PTFE固相萃取膜，用于溶液中微量苯酚的固相萃取，结果表明，在高分子浓度为6%，C18含量为0.03 g，苯酚初始体积为100 mL，洗脱液NaOH浓度为1 mol/L，富集系数为10时，回收率可达到100.02%，过滤速度（5-50 mL/min）对回收率影响不大，对实际自来水样品测定了苯酚的加标回收率，平均回收率为99.70%，标准偏差为1.04%，表明该膜具有优异的萃取性能和良好的应用前景（Mater. Lett. 2019,240:238-241）。 国际环境科学重要期刊J. Hazard. Mater. 审稿人认为“Sandwich membranes perform large adsorption capacity, higher removal efficiency and good reusability. These features make sandwich membranes can be an excellent adsorbent for 4-nitrotoluene removal from aqueous solution. This paper is arranged logically with good structure.”国际化学工程顶级期刊Chem. Eng. J. 审稿人认为“The results are of considerable interest and well done.”Coordination Chemistry Reviews (2019,380, 330–352)，Reviews in Analytical Chemistry（2018，37）等评述论文详细引用了上述工作。
|