PES/改性UiO⁃66复合膜的制备及其重金属离子分离性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2024.05.003

中国塑料 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (5): 14-18.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2024.05.003

PES/改性UiO⁃66复合膜的制备及其重金属离子分离性能研究

曹慧¹(), 汤静², 任伟滔³, 周琼¹()

^1.中国石油大学（北京）新能源与材料学院，北京 102249
^2.天津市静海区人民政府华康街道办事处，天津 301617
^3.华北电力大学新能源学院，北京 102206

收稿日期:2023-09-21 出版日期:2024-05-26 发布日期:2024-05-20
通讯作者: 周琼（1966—），女，教授，从事高分子材料研究，zhouqiong_cn@163.com
E-mail:candy1128a@163.com;zhouqiong_cn@163.com
作者简介:曹慧（1984—），女，博士研究生，从事高分子材料研究，candy1128a@163.com

Fabrication of PES/modified UiO⁃66 composite membrane for separation of heavy metal ions

CAO Hui¹(), TANG Jing², REN Weitao³, ZHOU Qiong¹()

^1.College of New Energy and Materails，China University of Petroleum，Beijing 102249，China
^2.Huakang Sub?district Office of Jinghai District People's Government，Tianjin 301617，China
^3.College of New Energy，North China Electric Power University，Beijing 102206，China

Received:2023-09-21 Online:2024-05-26 Published:2024-05-20
Contact: ZHOU Qiong E-mail:candy1128a@163.com;zhouqiong_cn@163.com

摘要/Abstract

摘要：

制备了锆1，4⁃羧基苯（UiO⁃66）系列金属有机骨架（MOF）材料，对比了不同MOF材料对重金属离子的吸附性能，并制备了聚醚砜/聚醚酰亚胺/改性MOF（PES/PEI/MOF）复合膜，对比了MOF添加量对膜重金属离子吸附和渗透性能的影响。结果表明，在UiO⁃66系列MOF材料中，UiO⁃66⁃NH₂对重金属离子的吸附性能最好；在其负载量为15 %（质量分数，下同）时，复合膜对重金属离子的截留性能最好。

关键词: 锆1，4?羧基苯, 复合膜, 重金属离子, 吸附性能

Abstract:

A series of metal organic framework （MOF） materials based on zirconium 1，4⁃carboxybenzene （UiO⁃66） were prepared， and their adsorption properties for heavy metal ions were comparatively investigated. The poly（ether sulfone）/poly（ether imide）/modified MOF composite membranes were then prepared， and the effect of MOF content on the adsorption and permeability of heavy metal ions was compared for the as⁃prepared membranes. The results indicated that UiO⁃66⁃NH₂ exhibited the best adsorption performance for heavy metal ions among the prepared MOF materials， and its retention performance for heavy metal ions was optimal at a loading of 15 wt% in the composite membranes.

Key words: zirconium 1， 4?carboxybenzene, composite membrane, heavy metal ion, adsorption property

中图分类号:

TQ317

曹慧, 汤静, 任伟滔, 周琼. PES/改性UiO⁃66复合膜的制备及其重金属离子分离性能研究[J]. 中国塑料, 2024, 38(5): 14-18.

CAO Hui, TANG Jing, REN Weitao, ZHOU Qiong. Fabrication of PES/modified UiO⁃66 composite membrane for separation of heavy metal ions[J]. China Plastics, 2024, 38(5): 14-18.

图/表 8

图1 膜过滤实验装置示意图

Fig.1 Schematic diagram of the membrane filtration experimental setup

图2 错流过滤模具示意图

Fig.2 Schematic diagram of the misflow filter mold

图3 UiO⁃66系列MOF的XRD谱图

Fig.3 XRD patterns of the UiO⁃66 series MOFs

图4 UiO⁃66系列MOF的SEM照片

Fig.4 SEM images of the UiO⁃66 series MOFs

图5 不同MOF的吸附性能

Fig.5 Adsorption properties of different MOFs

图6 PES/PEI膜和PES/PEI/UiO⁃66⁃NH2膜的FTIR谱图

Fig.6 FTIR spectra of the PES/PEI membrane and PES/PEI/UiO⁃66⁃NH2 membrane

图7 膜吸附及渗透性能

Fig.7 Adsorption and permeability of the membranes

图8 膜的平面和断面照片

Fig.8 Planar and sectional images of the membranes

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PES/改性UiO⁃66复合膜的制备及其重金属离子分离性能研究

Fabrication of PES/modified UiO⁃66 composite membrane for separation of heavy metal ions

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