一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺

专利2025-07-02  10

本发明涉及膜材料制备,具体涉及一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺。


背景技术:

1、与传统的水处理工艺相比,近几年来,随着膜技术的不断普及和其优良性能,采用膜技术能够有效地规避传统水处理技术当中存在的不足,使得工作质量能够得到有效地提升,真正意义上达到缓解水资源紧缺的目的,为新时代社会发展奠定良好的基础。我国相比于其他国家来说在膜技术的发展还是比较落后的,因为发展得比较慢,所以在实际使用的时候依然存在着很多的不足,需要不断的对技术进行更新才能够满足当前社会发展当中对不同水质处理的需求。

2、传统的膜技术主要通过孔径大小实现对水中不同离子的过滤,例如:微滤、超滤、纳滤和反渗透技术,均是通过物理作用实现分离,需要较高的能耗。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术存在的上述问题,提供一种基于两步浸渍法来制备氟离子去除膜的工艺。本发明的制备工艺简单、能耗低、成本低廉、绿色环保,所制备的氟离子去除膜具有通量大、吸附容量和选择性优异的特性。

2、为了达到上述目的,本发明的技术方案如下:

3、一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺,以多孔膜为基体,采用两步浸渍法将金属离子负载到多孔膜上;制备工艺包括以下步骤:将多孔膜浸泡在碱溶液中达到吸附饱和,立即转入金属离子溶液中浸泡,待充分反应后,经过陈化、洗涤、干燥即得氟离子去除膜产品。

4、进一步的,所述多孔膜为无机膜和/或有机膜。

5、进一步的,所述无机膜为金属膜和/或陶瓷膜,所述无机膜还可以是其他的无机膜。

6、进一步的,所述有机膜为生物膜、天然物质改性膜、高分子聚合物膜的一种或多种组合,所述有机膜还可以是其他的有机膜。

7、进一步的,所述碱溶液为水溶液显碱性(ph>7)的液体。

8、进一步的,所述碱溶液为氢氧化物水溶液、碳酸盐水溶液、碳酸氢盐水溶液、氨水、肥皂水、碱激发地聚物浆料中的一种或多种组合,所述碱溶液还可以是其他的显碱性的溶液。

9、进一步的,所述金属离子溶液是由金属盐溶于水制得,所述金属离子溶液的浓度为0.01-1mol/l。

10、进一步的,所述金属盐为铁盐、铈盐、铝盐、镁盐、钙盐、锆盐、稀土元素金属盐中的一种或多种,所述金属盐还可以为其他的金属盐。

11、进一步的,所述的一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺,具体包括以下步骤:

12、(1)碱溶液的制备:将碱性物质溶于水中制得ph>7的碱溶液;

13、(2)第一次浸泡:将多孔膜浸泡在步骤(1)制得的碱性溶液中,达到吸附饱和;

14、(3)金属离子溶液的制备:将金属盐溶于水中制得金属离子溶液;

15、(4)第二次浸泡:将步骤(2)处理后的多孔膜浸泡在步骤(3)制得的金属离子溶液中充分反应后,陈化0-24小时;

16、(5)洗涤:将步骤(4)浸泡处理得到的多孔膜进行洗涤,洗掉表面多余离子和未负载上的粉体,得到改性多孔膜;

17、(6)干燥:将步骤(5)洗涤后获得的改性多孔膜在25-200℃条件下烘干0.2-48小时,即得氟离子去除膜产品。

18、本发明还提供所述制备工艺制得的氟离子去除膜产品的应用,具体是将所述氟离子去除膜产品用于废水或饮用水中氟离子的去除。

19、本发明的有益效果如下:

20、本发明利用不同种类的多孔膜作为基体,通过两步浸渍法(碱溶液浸泡和改性金属离子溶液浸泡)即可获得所需改性的氟离子去除膜材料。本发明的浸渍法是在传统多孔膜的基础上进行原位改性,在多孔膜的表面改性一层针对氟离子具有高效吸附性能的物质,以提高水中氟离子的吸附容量和选择性,获得对氟离子具有优异选择性和高吸附容量的膜材料。本发明基于两步浸渍法来制备氟离子去除膜,与现有制备方法相比,整个制备流程操作简单、能耗低、成本低廉、绿色环保,能够实现能耗的降低,节约成本,大大提高处理效率。综上,本发明的氟离子去除膜具有制备工艺简单、通量大、吸附容量和选择性优异的特性,该氟离子去除膜在废水及饮用水处理方面具有很大的优势和应用前景。



技术特征:

1.一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺,其特征在于:所述多孔膜为无机膜和/或有机膜。

3.根据权利要求2所述的一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺,其特征在于:所述无机膜为金属膜和/或陶瓷膜。

4.根据权利要求2所述的一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺,其特征在于:所述有机膜为生物膜、天然物质改性膜、高分子聚合物膜的一种或多种组合。

5.根据权利要求1所述的一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺,其特征在于:所述碱溶液为水溶液显碱性的液体。

6.根据权利要求1所述的一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺,其特征在于:所述碱溶液为氢氧化物水溶液、碳酸盐水溶液、碳酸氢盐水溶液、氨水、肥皂水、碱激发地聚物浆料中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1所述的一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺,其特征在于:所述金属离子溶液是由金属盐溶于水制得。

8.根据权利要求7所述的一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺,其特征在于:所述金属盐为铁盐、铈盐、铝盐、镁盐、钙盐、锆盐、稀土元素金属盐中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺,其特征在于,具体包括以下步骤:

10.权利要求1-9任一项所述制备工艺制得的氟离子去除膜产品的应用,其特征在于:所述氟离子去除膜产品用于废水或饮用水中氟离子的去除。


技术总结
本发明公开了一种利用浸渍法制备氟离子去除膜的工艺,属于膜材料改性制备技术领域。本发明利用不同种类的多孔膜作为基体,通过两步浸渍法(碱溶液浸泡和改性金属离子溶液浸泡)即可获得所需改性的氟离子去除膜材料。本发明的工艺是在多孔膜的表面改性一层针对氟离子具有高效吸附性能的物质,提高水中氟离子的吸附容量和选择性,相比传统的膜装置,降低了能耗,不仅节约了成本,还大大提高处理效率。本发明所制备的氟离子去除膜具有制备工艺简单、通量大、吸附容量和选择性优异的特性,该氟离子去除膜在废水及饮用水的氟离子去除处理方面具有很大的优势和应用前景。

技术研发人员:邵琳,吉日文,刘乐平,马丽,朱巧全,王开拓
受保护的技术使用者:南宁师范大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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