[發明專利]一種可循環使用的快速去除重金屬陰離子的纖維材料

在審

• 申請號: 201510311532.1
• 申請日: 2015-06-01
• 公開（公告）號: CN104941588A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 吳曉青;孔志云;魏俊富;趙孔銀
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可循環使用的快速去除重金屬陰離子的纖維材料，其特征是原料組分和質量百分比為：

纖維基材??35％-80％

含雙鍵及叔胺基的單體??10％-37％

1-溴代烷烴??5％-30％。

2.一種可循環使用的快速去除重金屬陰離子的纖維材料，其特征是步驟如下：

a)配制質量百分比為10％～99％的含雙鍵及叔胺基的單體水溶液，將纖維基材放入含雙鍵及叔胺基的單體水溶液中，纖維基材與單體水溶液的質量百分比為1∶5～1∶20，待纖維基材浸潤2～24小時后，通入氮氣，輻照引發接枝聚合，將反應后的纖維基材洗滌，干燥，得到接枝叔胺基的纖維材料；

b)將步驟a)制得的接枝叔胺基的纖維材料放入質量百分比為10％～60％的1-溴代烷烴溶液中，纖維材料與溶劑的質量百分比為1∶30～1∶80，在氮氣保護下加熱至70～120℃反應2～7小時，反應結束后，將纖維取出，洗滌，干燥，得溴代季銨化的纖維材料；

c)將步驟b)制備的溴代季銨化的纖維材料，對1～1000mg/L的重金屬陰離子進行靜態吸附，將吸附重金屬陰離子的溴代季銨化纖維材料用解吸劑浸泡1～4小時，得到再生溴代季銨化纖維材料，解吸率達到85.1～99.9％；

d)將步驟b)制備的溴代季銨化的纖維材料，對1～1000mg/L的五價砷溶液進行靜態吸附，將吸附五價砷的溴代季銨化纖維材料用解吸劑浸泡1～4小時，得到再生溴代季銨化纖維材料，解吸率達到80.1～99.9％；

e)將步驟b)制備的溴代季銨化的纖維材料按照纖維絲束方向和填充柱內壁平行填充，然后將填充柱兩端封閉，將1～1000mg/L的重金屬陰離子或五價砷溶液以0.5～10ml/min的流速通過該填充柱，柱出口處的溶液濃度可達到0～0.9mg/L，將吸附后的溴代季銨化纖維材料用解吸劑以0.5～10ml/min的流速通過該填充柱，得到再生的溴代季銨化纖維材料，解吸率達到85.1～99.9％；

f)用再生的溴代季銨化纖維材料可重復步驟c)或者d)或者e)。

3.如權利要求1所述的一種可循環使用的快速去除重金屬陰離子的纖維材料，其特征在于所述的纖維材質為聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚酰胺、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚對苯二甲酸乙二酯、聚乙烯醇縮甲醛中的一種或兩種以上的混合物。

4.如權利要求1所述的一種可循環使用的快速去除重金屬陰離子的纖維材料，其特征在于所述的含雙鍵及叔氨基的單體為甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸N，N-二乙氨基乙脂、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯。

5.如權利要求1所述的一種可循環使用的快速去除重金屬陰離子的纖維材料，其特征在于所述的1-溴代烷烴為溴甲烷、溴代乙烷、1-溴代正丙烷、1-溴代正丁烷、1-溴代正戊烷、1-溴代正己烷、1-溴代正庚烷、1-溴代正辛烷、1-溴代正壬烷、1-溴代正癸烷、1-溴代正十一烷、1-溴代正十二烷。

6.如權利要求2所述的一種可循環使用的快速去除重金屬陰離子的纖維材料，其特征在于所述的輻照引發為電子束、紫外光、γ射線、等離子體引發。

7.如權利要求2所述的一種可循環使用的快速去除重金屬陰離子的纖維材料，其特征在于步驟b)所述的溶劑為甲醇、乙醇或丙酮。

8.如權利要求2所述的一種可循環使用的快速去除重金屬陰離子的纖維材料，其特征是所述的解吸劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、氯化銨、氯化鈉、氯化鉀中的一種或兩種以上的混合物。

9.如權利要求2所述的一種可循環使用的快速去除重金屬陰離子的纖維材料，其特征是所述的重金屬陰離子為六價鉻、六價鎢、六價鉬、五價釩。