[發(fā)明專利]一種利用廢棄PET纖維制備的應(yīng)急吸附材料及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210053178.3
• 申請(qǐng)日: 2012-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102580699A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王津南;孟穎;許麗;楊欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/26
• 分類號(hào): B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/58;B09B3/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 蔣海軍

1.一種利用廢棄PET纖維制備的應(yīng)急吸附材料，其特征在于PET骨架與表面接枝的胺基以及后修飾上的堿式氯化鋁構(gòu)成，基本結(jié)構(gòu)式如下，式中1≤n≤5：

其平均直徑為40-60μm，堿式氯化鋁含量為13.4-16.7％。

2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用廢棄PET纖維制備的應(yīng)急吸附材料，其特征在于吸附材料為纖維狀，表面含有堿式氯化鋁，材料與水的接觸角為52°，對(duì)砷吸附量9.982-14.989mg/g。

3.一種利用廢棄PET纖維制備的應(yīng)急吸附材料制備方法，其步驟為：

(1)廢棄PET纖維預(yù)處理：

a.抽提：將PET纖維用有機(jī)溶劑在索氏抽提器中抽提4-8小時(shí)，然后在室溫下晾干；

b.溶脹：將經(jīng)過(guò)抽提干燥后的PET纖維置于三頸瓶中，加入溶脹劑溶脹4-8小時(shí)，溶脹劑用量與纖維的質(zhì)量比例為1∶40-100，溶脹溫度為20-40攝氏度；

(2)配制反應(yīng)乳液：

a.將丙烯酸、乙二胺按照質(zhì)量比為1∶2～4混合，在35-40℃下攪拌反應(yīng)8-24h，得到接枝單體溶液；

b.將接枝單體溶液與有機(jī)溶脹劑和乳化劑在120r/min攪拌下混合，得到反應(yīng)乳液，其中接枝單體溶液、有機(jī)溶脹劑和乳化劑的質(zhì)量比＝1∶1.5-2∶0.5-1；

(3)接枝反應(yīng)：

將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的PET纖維與反應(yīng)乳液在120r/min下混合攪拌，后加入引發(fā)劑，PET纖維與引發(fā)劑、反應(yīng)液的質(zhì)量比例為5-10∶1-2∶1000～5000，在65-95℃下反應(yīng)8-24h，得到PET-AA-NN，乙醇清洗后50攝氏度真空干燥；

(4)PET-AA-NN纖維負(fù)載金屬反應(yīng)

a.將PET-AA-NN纖維浸泡鋁離子溶液反應(yīng)8-12h，50℃下真空干燥，得到PET-AA-NN-Al³⁺纖維；

b.將PET-AA-NN-Al³⁺纖維浸泡在去離子水中，向纖維滴加堿溶液，直至出現(xiàn)大量白色混濁狀止，后浸泡4小時(shí)后取出，置于120℃下烘12h，于50℃下真空干燥，得到PET-AA-NN-Al₂(OH)_nCl_6-n纖維。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用廢棄PET纖維制備的應(yīng)急吸附材料制備方法，其特征在于所述步驟1-a中有機(jī)溶劑為乙醇、丙酮或者石油醚中的一種，PET與有機(jī)溶劑質(zhì)量比＝1∶50，在索氏抽提器中抽提8小時(shí)；所述步驟1-b溶脹劑為DMF、二氯乙烷或甲苯中的一種，溶脹8小時(shí)，溶脹劑用量與纖維的質(zhì)量比例為1∶50，溶脹溫度為40攝氏度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用廢棄PET纖維制備的應(yīng)急吸附材料制備方法，其特征在于，所述步驟2-a中丙烯酸、乙二胺在40℃下攪拌反應(yīng)12h，得到接枝單體溶液；步驟2的接枝單體為丙烯酸和乙二胺溶液反應(yīng)生成物，其結(jié)構(gòu)如下：

步驟2-b中所用溶脹劑為DMF、二氯乙烷或甲苯中的一種；乳化劑為聚氧乙烯脫水山梨醇油酸酯、油酸聚氧乙烯酯或雙甘油聚丙二醇醚中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用廢棄PET纖維制備的應(yīng)急吸附材料制備方法，其特征在于所述接枝單體溶液、有機(jī)溶脹劑和乳化劑的質(zhì)量比為1∶2∶1。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的利用廢棄PET纖維制備的應(yīng)急吸附材料制備方法，其特征在于步驟3-a中所述引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化二酰或偶氮二異丁腈的一種，PET纖維與引發(fā)劑、反應(yīng)液的質(zhì)量比例為5∶1∶1200～2000，在95℃下反應(yīng)12h。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用廢棄PET纖維制備的應(yīng)急吸附材料制備方法，其特征在于步驟4中所述鋁離子溶液為質(zhì)量濃度5％～20％的三氯化鋁溶液，步驟4-b中所用的堿溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀溶液或氨水，質(zhì)量濃度為1～10％。