[發明專利]一種新型聚合物基復合材料、該材料的制備方法以及一種水體深度除氟的方法

有效

• 申請號: 201210524428.7
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN102942239A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 潘丙才;徐敬生;劉犀通;張煒銘;呂路;聶廣澤;李志剛;陸興;張淑娟
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/58;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

1.一種水體深度除氟的方法，其步驟為：

（a）過濾含氟廢水，去除懸浮顆粒，并調節濾液pH至3.0-8.0之間；

（b）將步驟（a）中濾液通過吸附塔，吸附塔內填充有新型聚合物基復合材料；

（c）當出水氟離子濃度達到泄露點時停止吸附，利用NaOH-NaCl混合溶液對吸附塔內的上述新型聚合物基復合材料進行脫附再生，再生后供循環使用。

2.根據權利要求1所述的一種水體深度除氟的方法，其特征在于，在所述步驟（a）中，含氟離子水體中氟離子濃度為2.0-10.0?mg/L。

3.根據權利要求2所述的一種水體深度除氟的方法，其特征在于，所述步驟（b）的操作溫度為5-40℃，濾液流速為2-15?BV/h。

4.根據權利要求3所述的一種水體深度除氟的方法，其特征在于，在所述步驟（c）中，所述的吸附泄露點為出水氟離子濃度1.0-1.5?mg/L，NaOH-NaCl混合溶液中NaOH和NaCl的質量濃度分別為1-10%，在20-50℃下以0.5-1.0?BV/h進行脫附再生。

5.一種新型聚合物基復合材料，其特征在于，該復合材料的基體為苯乙烯-二乙烯苯共聚球體，內含正電性的官能基團和孔結構，孔徑分布在5-100?nm之間，孔內均勻分布有納米水合氧化鋯顆粒。

6.根據權利要求5所述的一種新型聚合物基復合材料，其特征在于，所述的納米水合氧化鋯顆粒粒徑為2-70?nm，所述的基體與納米水合氧化鋯的質量比為1:0.1-1。

7.一種新型聚合物基復合材料的制備方法，其步驟為：

（1）將二乙烯苯、苯乙烯共混后加入一定量的水中，二乙烯苯、苯乙烯與水的質量比為1:4-5:15-24，然后添加4wt%的聚乙烯醇、0.1wt%的過氧化甲苯酰，以質量比為1:1.5-10的甲苯和己烷的混合溶劑作為致孔劑，調控二乙烯苯與致孔劑的質量比例在1:7-15之間，攪拌，升溫至90-95℃進行懸浮共聚6-8?小時，然后蒸餾、洗滌、干燥、過篩，制得苯乙烯-二乙烯苯共聚球體，再以此苯乙烯-二乙烯苯共聚球體為骨架，通過氯甲基化和胺化，使其帶有正電性的官能基團；

（2）取一定質量的氧氯化鋯溶解在pH=1-2之間的酸性水溶液中，再向該溶液中加入步驟（1）中制備的聚合物顆粒，所述的聚合物顆粒與氧氯化鋯的質量比為1:0.25-2.5，然后水浴加熱至30-70℃，敞口，200-300?rpm的條件下持續攪拌6-12小時；

（3）步驟（2）完成以后，取出聚合物，自然風干，然后轉移至質量濃度為1-10%的NaOH溶液中，聚合物與NaOH溶液質量比為1:10-20，并在200-300rpm的條件下持續攪拌6-12小時；

（4）濾出聚合物顆粒，水洗至中性后用飽和氯化鈉溶液潤洗12-24小時，然后用乙醇清洗，并在40-80℃恒溫箱中烘干4-8小時，即得所述的新型聚合物基復合材料。