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水杨酸(Salicylic Acid,SA)因其具备杀菌抗炎作用,被广泛地应用于医药、化妆品和染料等精细工业领域中。而且SA是一种非常重要的有机合成原料,每年生产和使用大量SA,致使产生大量的含SA的生产、医药和生活污水,但由于污水处理设备是有一定负荷的,难以完全去除SA,则有大量SA进入了水体环境中。人体如果长期接触SA会出现皮肤灼伤、眼损害、头晕、抽搐以及呼吸道、消化道中粘膜受刺激内出血等问题,因此对环境水体中的SA进行有效地分离十分必要,需寻求出一种在废水中分离SA的方法。分子印迹膜(Molecular Imprinted Membrane,MIM)是利用分子印迹技术结合膜技术发展起来的新型膜材料,可用于水处理技术中,其对不同分析物进行特定识别分离,具有连续性、选择性、稳定性和节能性等特点,其应用前景非常可观。相转化技术以其常温下操作、高效率、可扩展性和可控性等优点在制备耐溶剂的MIM方面成为具有广阔前景的有效方法。本研究选取SA为模板分子,采用相转化技术制备一系列分子印迹膜,深入研究其对SA的选择性识别和分离行为。具体工作如下: 首先,本实验以醋酸纤维素(CA)粉末为膜基质材料,SA为模板分子,聚乙烯亚胺(PEI)为功能聚合物,异氰酸酯为交联剂,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,采用相转化技术制备了CA分子印迹膜(CA-MIM),然后在其表面修饰上亲水性纳米二氧化钛颗粒(TiO2),获得修饰后的CA分子印迹膜(CA/TiO2-MIM)。扫描电镜结果表明CA/TiO2-MIM制备成功,修饰的TiO2的量对膜的吸附量有一定的影响。准二级动力学方程和Langmuir等温模型分别能更好地与CA/TiO2-MIM吸附SA的动力学和等温吸附实验数据相拟合。此外,相比于SA的结构类似物对羟基苯甲酸(p-HB)和水杨酸甲酯(MS),该CA/TiO2-MIM对SA具有强的印迹识别选择能力,且此膜的膜通量也呈现出较高的数值。 其次,通过相转化技术成功制备醋酸纤维素分子印迹膜(CA/SPS+[BMIM]Cl-MIM),其中CA作为膜基质,磺化聚砜(SPS)作为功能聚合物,SA作为模板分子和离子液体氯化1-正丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Cl)作为添加剂。研究了添加剂[BMIM]Cl对膜性吸附SA的性能影响。采取扫描电镜和拉曼光谱对制备的CA/SPS+[BMIM]Cl-MIM进行了表CA/SPS+[BMIM]Cl-MIM对SA的动力学吸附数据符合准二级动力学方程。Langmuir等温模型能较好的拟合膜等温试验数据。此外,CA/SPS+[BMIM]Cl-MIM对SA的分离因子(a)相对于p-HB达到5.8549,且对SA的渗透行为符合延迟渗透机理。 最后,本实验以CA作为膜基质,SA作为模板分子,壳聚糖(CHI)作为功能聚合物和壳聚糖改性后的碳纳米管(CHI-wrapped MWCNTs)作为添加剂,采用相转化技术制备了醋酸纤维素分子印迹膜(M-MIM)。通过红外、拉曼、热重和扫描电镜表征,结果表明含有2.0wt.%CHI-wrapped MWCNTs的M-MIM为最佳膜,拥有更规律的膜孔道构型以及更好的热稳定性。准二级动力学方程和Langmuir等温模型能更好的拟合实验中动力学和等温吸附数据。此外,在竞争实验中选择与SA结构类似物p-HB和乙酰水杨酸(ASA)作为竞争物,结果表明该印迹膜对SA具有更强的选择识别性和吸附能力,渗透分离过程中SA的分离机理符合延迟渗透机理。