[發明專利]一種利用廢棄PET纖維制備的應急吸附材料及制備方法

有效

• 申請號: 201210053178.3
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN102580699A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王津南;孟穎;許麗;楊欣
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/58;B09B3/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明公開了一種利用廢棄PET纖維制備的有機-無機復合應急吸附材料及其制備方法，更具體的說是基于一種基于廢棄PET纖維為基質的堿式氯化鋁修飾的應急吸附纖維及其制備方法。

背景技術

PET作為一種高分子聚合材料被廣泛用于制造纖維/織物、容器包裝、工程材料。2010年全世界PET的產量超過億噸，其中70％用于制造纖維/織物。中國作為世界上最大的PET生產國和消費國，每年生產和消耗了大量的PET材料，但其中不足10％的PET被回收。由于PET纖維在環境中很難被降解，且無法通過簡單的物理方法被回收，因此如何對廢舊PET纖維進行回收成為了一個難題[B.Kuczenski，R.Geyer，Material?flow?analysis?of?polyethylene?terephthalate?in?the?US，1996-2007.Resources，Conservation?and?Recycling，54(2010)1161-1169.]，[Y.?X.Ou，Y.?Zhao，Status?and?recent?developments?of?PET?recovery?technology.Chemical?Industry?and?Engineering?Progress，29(2010)1086-1090.]。

另一方面，我國近些年環境突發污染事件時有發生，尤其是因砷污染導致的水污染突發事件頻發。如何快速、高效去除水中砷(V)成為水污染控制研究領域的熱點問題。目前去除水中砷(V)的方法主要為吸附法和混凝沉淀法。混凝沉淀法雖然可以有效去除水中砷(V)，但是產生大量的含砷(V)泥渣不易處置，容易導致二次污染；活性氧化鋁吸附法雖然對砷(V)的吸附選擇性高，但是其片狀、顆粒狀的形態不易在環境復雜的河道和湖泊中使用，且成本昂貴，很難在實際水污染應急處置中大規模使用[Victor?Raj?Mohan?Chandrasekaran，Ilayaraja?Muthaiyan，Po-Chang?Huang，Ming-Yie?Liu?Using?iron?precipitants?to?remove?arsenic?from?water：Is?it?safe？Water?Res.(44)20105823-5827.]，[Dinesh?Mohan，Charles?U.Pittman?Jr?Arsenic?removal?from?water/wastewater?using?adsorbents--A?critical?review，J.Hazard.Mate.(142)20071-53]。

采用纖維作為吸附材料應用到突發環境污染事件的處置目前已經引起人們的重視，因為纖維狀吸附材料在形狀上具有很強的可塑性，能夠制成網狀、纖維狀乃至海綿狀，使之適用于復雜多變的使用場合，也便于回收再生。研究報道了基于羊毛為基質的螯合纖維，對重金屬離子有較好的吸附去除效果；路健美等人合成了對疏水性油類物質有很好的吸附效果的海綿樹脂。但是現有的纖維吸附材料都存在著以下的不足：1)采用羊毛等動物毛發作為基質材料，不僅來源困難，不是以規模化生產，且制作成本較高，與處理和合成條件不易操作控制[M.Monier，N.Nawar，D.A.Abdel-Latif，Preparation?and?characterization?of?chelating?fibers?based?on?natural?wool?for?removal?of?Hg(II)，Cu(II)and?Co(II)metal?ions?from?aqueous?solutionsJ.Hazard.Mater.184(2010)118.]，[V.D.Zheljazkov，G.W?Stratton，J.Pincock，S.Butler，E.A.Jeliazkova，N.K.Nedkov，P.D.Gerard，Wool-waste?as?organic?nutrient?source?for?container-grown?plants，Waste?Manage.29(2009)2160-2164.]；2)多數纖維吸附材料主要針對疏水性有機物(油類)的吸附去除，以及重金屬陽離子的去除，而未考慮對砷(V)的去除，但近年來實際突發的砷(V)污染事件已經占整個水污染事件的比例在逐年上升。

因此，利用廢棄PET纖維作為基質，制備快速去除水中砷的新型應急吸附纖維不僅可以為砷(V)污染的應急處置提供經濟、高效的吸附材料，更為廢棄PET纖維提供了一條有效的資源化回收途徑。

發明內容