本发明属于高分子纤维膜制备领域，特别是一种去除水中双酚类物质的tpu纤维膜及其制备方法。
背景技术：
1、双酚类化合物，特别是以双酚a（bisphenol a, bpa）为代表的内分泌干扰物，已成为全球环境污染领域的重点关注对象。双酚类内分泌干扰物能够模拟或阻断激素的正常作用，干扰生物体的内分泌系统，引发生殖障碍、免疫功能下降、神经系统发育异常等一系列生态和健康问题。目前，双酚类内分泌干扰物通过工业生产、日常生活排放等多种途径进入大自然的水体环境中，甚至在日常生活所用饮用水中也出现富集。
2、为除去日常生活饮用水中的双酚类内分泌干扰物，现有技术开发了多种高分子膜材料用于水中双酚类物质的吸附去除。但目前的高分子膜材料虽各具特色，但也存在一定的局限性。
3、纤维素基膜：具有原料丰富、可再生及生物相容性好的优点，但其耐化学性较差，在复杂水质环境中易失去稳定性，影响吸附效果。
4、合成高分子膜：如聚砜、pvdf（聚偏氟乙烯）等，具有较高的机械强度和化学稳定性，能在一定程度上克服纤维素基膜的缺陷。然而，这些材料在制备过程中常涉及复杂的化学反应，成本较高，且对双酚类物质的吸附效率仍有待提升。
5、功能性高分子膜：通过在膜材料中引入特定功能基团，如离子交换基团、亲和基团等，可以显著提高对双酚类物质的吸附性能。然而，这类材料的制备工艺复杂，且功能基团的引入可能会影响膜材料的整体性能，如机械强度、化学稳定性等。
6、因此，针对现有技术中存在的问题，亟待开发一种对双酚类内分泌干扰物具有高吸附去除率和良好吸附效率的高分子膜材料及其制备方法。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的一个目的是，提供一种去除水中双酚类物质的tpu纤维膜及其制备方法。tpu纤维膜材料以其独特的物理化学性质为基础，通过优化的制备工艺和功能化改性，旨在解决现有吸附水中双酚类物质的高分子膜对双酚类物质吸附去除率不足及吸附效率不良等技术问题。同时，本发明还致力于简化制备流程，降低成本，为饮用水净化处理领域提供一种高效、经济、环保的解决方案。
2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种去除水中双酚类物质的tpu纤维膜的制备方法，所述tpu纤维膜具体包括如下制备步骤：
4、s1、将tpu溶解在乙醇和九氟异丁基甲醚的混合溶剂中，室温下搅拌一定时间至均匀后得到tpu溶液，采用静电纺丝法制备tpu膜后采用梯度升温程序烘干溶剂后得到tpu多孔纤维膜；
5、s2、采用2-氨基对苯二甲酸分别对β-环糊精和壳聚糖进行改性处理得到氨基修饰的β-环糊精和氨基修饰的壳聚糖；
6、s3、采用抽滤的方法将氨基修饰的β-环糊精和氨基修饰的壳聚糖混合分散液抽滤至步骤 s1 的 tpu 多孔纤维膜，干燥即得去除水中双酚类物质的 tpu 纤维膜。
7、优选地，所述步骤s1的混合溶剂中乙醇和九氟异丁基甲醚的体积比为（2-3）：1；
8、优选地，所述tpu在混合溶剂中的质量浓度为15-25wt%；
9、优选地，所述搅拌时间为12-24h；
10、优选地，所述静电纺丝法具体步骤为：采用静电纺丝设备进行静电纺丝，先将tpu溶液注入塑料注射器中，纺丝条件为：电压15 kv，注射速度0.5ml/h-1ml/h，接收距离10cm-20cm，连续纺丝1-3h，即在收集辊上得到tpu膜；
11、优选地，所述梯度升温程序为60-70℃保持0.5-3h后，80-90℃保持0.5-3h，更优选地为，所述梯度升温程序为60℃下烘干1h后，再于80℃下烘干1h。
12、优选地，所述步骤s2的2-氨基对苯二甲酸对β-环糊精进行改性处理的方法为：将2-氨基对苯二甲酸加入含有β-环糊精的有机溶剂中，加入一定量的脱水剂，搅拌均匀后于35-45℃反应12-24h，之后经离心过滤、水洗和干燥，即得氨基修饰的β-环糊精；
13、优选地，所述2-氨基对苯二甲酸对壳聚糖进行改性处理的方法为：将 2-氨基对苯二甲酸加入含有壳聚糖的有机溶剂中，加入一定量的脱水剂，搅拌均匀后于35-45℃反应12-24h，之后经离心过滤、水洗和干燥，即得氨基修饰的壳聚糖；
14、优选地，所述有机溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或二氯甲烷；
15、优选地，所述脱水剂选自ddc或edc·hcl；
16、优选地，所述 2-氨基对苯二甲酸和β-环糊精或壳聚糖的质量比为1：（3-5）；
17、优选地，含有β-环糊精的有机溶剂或含有壳聚糖的有机溶剂的质量浓度为15-25%；
18、优选地，所述脱水剂相对于2-氨基对苯二甲酸的质量比为10%。
19、优选地，所述步骤s3中所述氨基修饰的β-环糊精和氨基修饰的壳聚糖混合分散液为将步骤s2得到的氨基修饰的β-环糊精和氨基修饰的壳聚糖加入四氢呋喃中得到的；
20、优选地，所述氨基修饰的β-环糊精和氨基修饰的壳聚糖的质量比为（2-3）：1；
21、优选地，所述氨基修饰的β-环糊精和氨基修饰的壳聚糖的总质量为tpu 多孔纤维膜质量的15-25%；
22、优选地，所述抽滤为真空抽滤；
23、优选地，所述干燥为50-60℃干燥8-12h。
24、本发明的第二个目的是提供一种去除水中双酚类物质的tpu纤维膜，由前述制备方法制备得到。
25、所述去除水中双酚类物质的tpu纤维膜对双酚类物质的吸附去除率≥99.5%，最短吸附时间≤30min。
26、本发明的第三个目的是提供一种前述去除水中双酚类物质的tpu纤维膜的制备方法制备得到的tpu纤维膜的应用，所述应用为去除水中双酚类物质。
27、与现有技术相比，本发明具有如下优点：
28、（1）本发明创造性地在去除水中双酚类物质的tpu纤维膜制备方法的tpu多孔纤维膜的制备步骤中通过采用特定比例的乙醇和九氟异丁基甲醚的混合溶剂作为tpu纤维膜的致孔剂，并采用梯度升温程序烘干溶剂，利用二者的沸点和挥发性能的不同，二者起到了协同增效的作用，使得最终得到的tpu纤维膜具有优良的双酚类物质的吸附效果。
29、（2）本发明创造性地采用特定比例复配的2-氨基对苯二甲酸改性的β-环糊精和壳聚糖负载于tpu纤维膜上，通过二者对双酚类物质不同的吸附效果，同时利用二者在之前得到的tpu多孔纤维膜表面负载程度不同，与tpu多孔纤维膜的特殊结构协同增效，使得最终得到的tpu纤维膜具有优良的双酚类物质的吸附效果。
30、（3）本发明创造性地选择2-氨基对苯二甲酸对β-环糊精或壳聚糖进行表面处理，利用2-氨基对苯二甲酸的活性端基以及芳香族结构，实现对双酚类物质较佳的吸附。
31、（4）本发明最终得到去除水中双酚类物质的tpu纤维膜可以实现优良的双酚a吸附去除率（≥99.5%）和高的吸附效率（最短吸附时间≤30min）。其中，实施例1的tpu纤维膜各项性能最优，可以在20min实现99.9%的双酚a吸附去除率。
1.一种去除水中双酚类物质的tpu纤维膜的制备方法，其特征在于，所述tpu纤维膜具体包括如下制备步骤：
2.根据权利要求1所述的一种去除水中双酚类物质的tpu纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s1的tpu在混合溶剂中的质量浓度为15-25wt%；
3.根据权利要求1所述的一种去除水中双酚类物质的tpu纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2的2-氨基对苯二甲酸对β-环糊精进行改性处理的方法为：将 2-氨基对苯二甲酸加入含有β-环糊精的有机溶剂中，加入一定量的脱水剂，搅拌均匀后于35-45℃反应12-24h，之后经离心过滤、水洗和干燥，即得氨基修饰的β-环糊精；
4.根据权利要求3所述的一种去除水中双酚类物质的tpu纤维膜的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或二氯甲烷；
5.根据权利要求1所述的一种去除水中双酚类物质的tpu纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中氨基修饰的-环糊精和氨基修饰的壳聚糖混合分散液为将步骤s2得到的氨基修饰的β-环糊精和氨基修饰的壳聚糖加入四氢呋喃中得到的；
6.一种去除水中双酚类物质的tpu纤维膜，其特征在于，所述tpu纤维膜是由权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到。
7.根据权利要求6所述的去除水中双酚类物质的tpu纤维膜，其特征在于，所述去除水中双酚类物质的tpu纤维膜对双酚类物质的吸附去除率≥99.5%，最短吸附时间≤30min。
8.一种由权利要求1-5任一项所述去除水中双酚类物质的tpu纤维膜的制备方法制备得到的tpu纤维膜的应用，所述应用为去除水中双酚类物质。
