一种可吸附cu2 和cd2 的lldpe/pda/tcs复合地膜及其制备方法-k8凯发

本发明涉及地膜，具体涉及一种可吸附cu2 和cd2 的lldpe/pda/tcs复合地膜及其制备方法。

背景技术：

1、良好的绿色生态环境对人类健康和生存至关重要。然而，现代科技和经济的快速发展，大气污染、水污染和土壤污染等环境污染问题随之而来，尤其是土壤中的重金属污染，对于人体健康和生态环境有着极大的危害。

2、重金属主要以离子的形式存在于环境中，它不能被生物降解，相反，在环境和生物等因素的存在下，很有可能被放大富集。如土壤中的重金属随着土壤渗滤液的迁移，会使得重金属离子在植物叶片表面沉积，这些重金属离子会通过植物叶片上的气孔、表气孔、透孔、外连孔和水孔进入植物叶片内部，然后运送到根和其他器官。重金属在植物器官的累积不仅抑制了植物的生长和生产力，还会通过食物链进入人体，对人体健康产生影响。因此，重金属的去除对维持人类身体健康和保护生态环境至关重要。

3、目前，土壤中重金属污染的治理主要有以下三种途径：

4、1、使用稀释的手段降低土壤中重金属离子的浓度；

5、2、改变重金属在土壤中存在的形态，如使用化学或微生物的方法使离子固定；

6、3、从土壤中祛除重金属。

7、途径1和2虽然都有效果，但并没有直接将重金属元素从生态循环中祛除，且形态的改变并不一定是永久的，因此，采用途径3是最优的选择，但途径3中所涉及的一些技术存在应用困难、价格昂贵等问题，因此需要开发一种绿色、经济、实用的新型祛除方式。

技术实现思路

1、本发明为解决从土壤中祛除重金属离子cu2 和cd2 应用困难、价格高昂的问题，提供一种可吸附cu2 和cd2 的lldpe/pda/tcs复合地膜及其制备方法。

2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种可吸附cu2 和cd2 的lldpe/pda/tcs复合地膜的制备方法，其特征在于，步骤为：

3、1)、llpde膜清洗：

4、将聚乙烯(lldpe)膜浸泡于无水乙醇中超声清洗24h，再用去离子水冲洗，冲洗完毕后，置于室温下干燥；

5、2)、多巴胺溶液配制：

6、将三羟甲基氨基甲烷(tris)溶解于去离子水中，使用hcl溶液调节ph，得到tris-hcl缓冲液，取缓冲液和多巴胺摇匀得到多巴胺(pda)溶液；

7、3)、lldpe/pda膜制备：

8、将步骤1)清洗干净的lldpe膜置于步骤2)得到的多巴胺(pda)溶液中，于室温下浸泡24-48h后，使用去离子水和无水乙醇冲洗，得到改性后的lldpe/pda膜；

9、4)、磺化壳聚糖tcs的制备：

10、在250ml的圆底烧瓶中，将壳聚糖(cs)加入用去离子水稀释的冰乙酸中，室温下搅拌直至溶解，然后，加入氨基硫脲(tc)，继续搅拌至溶液澄清透明；0.8-1.5h后，向溶液中加入甲醛，继续在室温下搅拌6-12h，反应结束后，用稀氢氧化钠溶液中和反应体系，得到白色絮状物沉淀，将沉淀物抽滤后，用去离子水和无水乙醇充分洗涤，真空干燥后得到淡黄色的磺化壳聚糖tcs；

11、5)、lldpe/pda/tcs复合膜制备

12、称取磺化壳聚糖tcs，将其加入去离子水中，然后加入冰乙酸溶液，超声使其溶解完全，得到tcs浓度为15-25mg/ml的混合液；将步骤3)得到的改性后的lldpe/pda膜浸泡在混合液中，0.8-1.5小时后取出晾干得到lldpe/pda/tcs复合地膜。

13、进一步，步骤1)中清洗干净所得的lldpe膜的干燥温度为0—40℃。

14、进一步，步骤1)中清洗干净所得的lldpe膜的干燥时间为3-12h。

15、进一步，步骤2)所得tris-hcl缓冲液ph为8.5；缓冲液与多巴胺的质量比为0.8-1.3：2。

16、进一步，步骤3)中浸泡时长为12-48h。

17、进一步，步骤4)中

18、壳聚糖质量与去离子水体积之比为0.6-0.8g：40ml；

19、冰乙酸体积与去离子水体积之比为0.7-1.3：4。

20、氨基硫脲质量与去离子水得体积之比为0.35-0.55g：40ml。

21、甲醛体积与去离子水体积之比为0.8-1.2：20。

22、进一步，步骤4)中洗涤后的白色絮状物沉淀于0-40℃温度下真空干燥6-18h。

23、进一步，步骤5)中的冰乙酸溶液与去离子水体积之比为0.7-3：50。

24、上述制备方法制备所得的可吸附cu2 和cd2 的lldpe/pda/tcs复合地膜。

25、与现有技术相比，本发明的优点为：

26、1、本发明利用基于pda的贻贝仿生黏附性和高反应活性，利用浸泡表面涂层改性技术将pda沉积在lldpe膜表面，并以pda层作为二次修饰平台，使得制备的lldpe/pda/tcs膜具有重金属离子吸附性、高亲水性和润湿性；

27、2、本发明采用简便绿色的聚合物膜表面改性方法，即利用天然物质多巴胺的氧化自聚合对lldpe膜表面进行改性，使得其具备进一步连接重金属吸附材料的功能，并提高了lldpe膜的亲水性。

28、3、本发明获得lldpe/pda/tcs复合地膜，对cu2 和cd2 具有良好的吸附能力，在溶液ph分别为5-9，对cu2 和cd2 的吸附量可达到110和70mg/g，且在90min吸附饱和，在土壤中实现了对cu2 和cd2 的高效吸收。

29、4、本发明lldpe/pda/tcs复合地膜可以循环解吸，在三次循环解吸后，对cu2 和cd2 的吸附能力仍能达到43和20mg/g，是一种绿色、高效的吸附cu2 和cd2 的材料。

30、5、本发明在膜表面修饰的磺化壳聚糖可选择性络合吸附cu2 和cd2 ，且提升了经pda改性后的lldpe膜的亲水性。

1.一种可吸附cu2 和cd2  的lldpe/pda/tcs复合地膜的制备方法，其特征在于，步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种可吸附cu2 和cd2  的lldpe/pda/tcs复合地膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤1）中清洗干净所得的lldpe膜的干燥温度为0—40 ℃。

3.根据权利要求1或2所述的一种可吸附cu2 和cd2 的lldpe/pda/tcs复合地膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤1）中清洗干净所得的lldpe膜的干燥时间为3-12h。

4.根据权利要求3所述的一种可吸附cu2 和cd2 的lldpe/pda/tcs复合地膜的制备方法，其特征在于，步骤2）所得tris-hcl缓冲液ph为8.5；缓冲液与多巴胺的质量比为0.8-1.3：2。

5.根据权利要求4所述的制备方法制备所得的可吸附cu2 和cd2 的lldpe/pda/tcs复合地膜，其特征在于，步骤3）中浸泡时长为12-48h。

6.根据权利要求5所述的制备方法制备所得的可吸附cu2 和cd2 的lldpe/pda/tcs复合地膜，其特征在于，步骤4）中

7.根据权利要求6所述的制备方法制备所得的可吸附cu2 和cd2 的lldpe/pda/tcs复合地膜，其特征在于，步骤4）中洗涤后的白色絮状物沉淀于0-40℃温度下真空干燥6-18h。

8.根据权利要求7所述的制备方法制备所得的可吸附cu2 和cd2 的lldpe/pda/tcs复合地膜，其特征在于，步骤5）中的冰乙酸溶液与去离子水体积之比为0.7-3：50。

9.根据权利要求1所述的制备方法制备所得的可吸附cu2 和cd2  的lldpe/pda/tcs复合地膜。