[发明专利]一种吸附水中重金属的纳滤头

说明书

一种吸附水中重金属的纳滤头，污染水体治理领域，包括：外壳，进水口，出水口，纳滤膜，微滤膜，超滤膜，所述的纳滤膜采用如下方法制作：1)将1,3,5‑三甲酰基间苯三酚溶于二氯甲烷中配置成1～1.7mM的溶液,0.3～0.5倍体积的超纯水加入到二氯甲烷之上，使得溶液分层。2)将1.5～1.55倍相对于1,3,5‑三甲酰基间苯三酚物质的量的2,2‘‑联吡啶‑5,5’‑二胺溶解在相当于二氯甲烷体积的水中。3)将二胺的水溶液缓慢的加入到上层溶液。反应在15～35摄氏度下保持120小时,用胶头滴管移去上层液体后获得粗产物。4)将粗产物用水，N,N‑二甲基甲酰胺和乙酸乙酯洗涤提纯。5)产物在烘箱中干燥2小时，获得提纯后的Tp‑Bpy薄膜。准备净化的水流通过加压进入进水口，通过超滤膜，再通过微滤膜，通过纳滤膜，从出口流出。有益效果在于：在纳滤头中采用不同的Tp‑Bpy薄膜配置使得不同的金属离子被吸附。

技术领域

本发明属于污染水体治理领域，具体涉及一种吸附有害金属离子的纳滤头制备方法。

背景技术

目前，水体中重金属污染已经成为重要的环境问题。重金属离子具有几乎不降解，易于富集，生物毒性的特点。许多功能性蛋白质，多肽，以及核酸都是其富集的重要靶点。水体中的重金属随着农业作物，最终进入人体，危害人体的健康。因此，降低重金属离子在水体中的含量，对保护水体环境有重要意义。

大多数重金属离子，尤其是过渡金属离子很容易与氨基，羟基，巯基，羧基等有机官能团形成配位键。多个配位键的联合作用螯合金属离子，具有很高的结合系数，表现出极高的稳定性。利用这一特点，设计含有强配位作用的有机框架结构，用来吸附水体中的重金属离子具有显著的优势。

共价有机框架材料(COFs)作为近年来新型的一种框架多孔新材料，具有模式化的合成方法以及各种各样新奇的性质具有巨大的发展潜力。Tp-Bpy作为一种较为常见的联吡啶型COFs，其联吡啶的结构具有很好的螯合金属离子的作用。近年来，由界面生长的Tp-Bpy的多孔结构制备的纳滤薄膜表现出了很好的有机染料的吸附能力。在与镍离子，钴离子辅助催化的研究中，也表现出了出色的性质。因此，利用其螯合金属离子的能力，界面成膜的工艺，以及气体吸附催化能力，合成的Tp-Bpy纳滤膜，不仅能够吸附重金属的水体污染，在吸附金属离子后，可以通过判断自身的颜色变化来确定是否饱和，具有实际意义。

发明内容

本发明的目的在于公布一种吸附水中重金属的纳滤头；

上述的纳滤头包括：外壳，进水口，出水口，纳滤膜，微滤膜，超滤膜，

上述的纳滤膜，微滤膜，超滤膜都采用半球型有机高分子材料框架支撑，

上述的有机高分子材料为：聚醚砜；

上述的外壳为分段型式，各段采用螺纹连接，每段外壳分别固定纳滤膜，微滤膜和超滤膜；

上述的微滤膜固定在纳滤膜上游，上述的超滤膜固定在微滤膜上游侧，

所述的纳滤膜采用如下方法制作：

1)将1,3,5-三甲酰基间苯三酚溶于二氯甲烷中配置成1～1.7mM的溶液,0.3～0.5倍体积的超纯水加入到二氯甲烷之上，使得溶液分层。

2)将1.5～1.55倍相对于1,3,5-三甲酰基间苯三酚物质的量的2,2‘-联吡啶-5,5’-二胺溶解在相当于二氯甲烷体积的水中。

3)将二胺的水溶液缓慢的加入到上层溶液。反应在15～35摄氏度下保持120小时,用胶头滴管移去上层液体后获得粗产物。

4)将粗产物用水，N,N-二甲基甲酰胺和乙酸乙酯洗涤提纯。

5)产物在烘箱中干燥2小时，获得提纯后的Tp-Bpy薄膜。

准备净化的水流通过加压进入进水口，通过超滤膜，再通过微滤膜，通过纳滤膜，从出口流出。