一种选择性分离大气中二价汞和零价汞的改性尼龙膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及吸附材料技术领域，具体而言，涉及一种选择性分离大气中二价汞和零价汞的改性尼龙膜及其制备方法。

背景技术

近年来，随着工业化进程加快，大量含有重金属的工业废水和城市生活污水排放到环境中，对大气、土壤和水环境，尤其是人类健康带来了严重危害，对人体产生危害的主要有铅、镉、铬、汞、砷。其中，二价汞可以被脱硫装置脱除,但是其中零价汞难以被现有的污染物控制装置脱除，因此，需要设计一种能够将二价汞和零价汞分离的装置，便于将二价汞和零价汞分离后，各自回收。目前处理重金属离子的方法很多，比如化学沉淀法、离子交换法等，但由于会产生大量的污泥和导致二次污染，应用受到限制，而膜吸附法由于操作简便、成本低廉等优点。因此膜作为一种极具潜力的吸附净化工业废水中重金属离子的重要手段。

可用作膜基质的材料有纤维素、多糖介质、聚酰胺及其衍生物、化学改性聚砜、乙烯共聚物、聚烷羟基甲基丙烯酸酯、三羟甲基酰胺以及多孔尼龙膜、玻璃、陶瓷等材料，这些材料的分子结构或多或少具有能与间隔臂和配位基进行化学反应的活性基团，如羟基、氨基、巯基、羧基等。其中尼龙(PA)一类具有良好的成膜性能，也有较好的机械性和化学稳定性；而尼龙膜是尼龙纤维(聚酰胺类)制成的膜材料，该膜耐酸碱及多种有机溶剂，耐热耐磨，具有很好的化学稳定性和机械性，且孔径均一透气性好。同时尼龙容易带有静电,其吸水率为1.35％,具有一定疏水性,尼龙与重金属污染物之间可以通过静电相互作用和疏水作用发生吸附。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种能选择性分离吸附二价汞与零价汞的改性尼龙膜，能用于在大气采样中分离吸附二价汞与零价汞，空气通过尼龙膜是二价汞被吸附在尼龙膜上，零价汞直接通过。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种选择性分离大气中二价汞和零价汞的改性尼龙膜，所述改性尼龙膜由尼龙膜经过KCl饱和溶液改性处理得到。

本发明的另一个目的在于提供一种选择性分离大气中二价汞和零价汞的改性尼龙膜的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：

S1、配制饱和KCl溶液：将KCl粉末加入去离子水中，放入恒温水浴磁力搅拌器中，经过搅拌制得饱和KCl溶液；

S2、选取尼龙膜，将尼龙膜放入步骤S1得到的饱和KCl溶液中浸渍，浸渍结束后取出并干燥得到分离大气中二价汞和零价汞的改性尼龙膜。

作为优选，所述步骤S1中，KCl粉末为分析纯。

作为优选，所述步骤S1中，恒温水浴磁力搅拌器的设定温度为30℃，KCL溶液在30℃时的饱和浓度是浸渍的最佳浓度，设定转速为800r/min。

作为优选，所述步骤S2中，浸渍时间为12h。

作为优选，所述步骤S2中，尼龙膜的目数为8000目，8000目的尼龙膜是用于负载KCL的最佳目数。

作为优选，所述步骤S2中，干燥的具体步骤如下：将浸渍结束后取出的尼龙膜置于干净的铁片上，自然晾干。

本发明的有益效果为：本发明制得的改性尼龙膜具有耐酸碱、耐高温、对二价汞的吸附选择性强，附着在尼龙膜上的KCL的卤素原子对二价汞有吸引力，空气通过尼龙膜是二价汞被吸附在尼龙膜上，零价汞直接通过，主要用于在大气采样中分离吸附二价汞与零价汞，在自然环境常温常压变动的范围内有优良表现。

附图说明

图1是本发明制得的改性尼龙膜对二价汞的吸附结果图；

图2是本发明制得的改性尼龙膜对零价汞的吸附结果图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

实施例1

选用8000目的尼龙膜，剪成直径为5mm的圆片，以玻璃容器量取50ml的去离子水，置于设定温度为30℃，转速设定为800r/min的恒温水浴磁力搅拌器中，逐渐加入分析纯的KCL粉末，配制成30℃的饱和KCL溶液，将2张5mm直径的8000目尼龙圆片放入KCL溶液中，浸渍12小时，随后取出，置于干净的铁片上，自然晾干后得到能选择性分离吸附二价汞与零价汞的改性尼龙膜。

本发明得到的改性尼龙膜的贮存方法如下：将改性尼龙膜放入培养皿中，密封保存后备用。

申请人将实施例1得到的改性尼龙膜进行实验，具体实验过程为：以氮气为载气，分别向填充了尼龙膜的吸附管通入气态汞和气态溴化汞，随后尾气进入LUMAX汞检测仪进行检测，溴化汞检测之前还需通过580℃高温转化炉还原为零价汞。

实验结果如图1和图2所示：

从图1和图2可以看出，改性尼龙膜对于浓度160ng/m

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。