[發明專利]一種用于去除污水中Cr(VI)的納米纖維過濾材料的制備方法

有效

• 申請號: 201610098213.1
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN105597428B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 余煜璽;譚曉林;郭銀清
• 申請（專利權）人: 綠納科技有限責任公司
• 主分類號: B01D39/16
• 分類號: B01D39/16;D04H1/728;D04H1/4382;D01D5/00;D04H1/4334;D04H1/4358;D04H1/43;C02F1/28;B01J20/26;B01J20/30;C02F1/62;C02F101/22
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 張松亭,姜謐

技術領域

本發明屬于污水處理裝置技術領域，具體涉及一種用于去除污水中Cr(VI)的納米纖維過濾材料的制備方法。

背景技術

鉻是一種對環境和人體傷害非常大的重金屬元素。鉻在水中通常以三價和六價兩種形態存在，六價鉻的毒性遠大于三價鉻。化工、輕工、冶金、紡織、機械等行業都會產生大量的鉻廢水、廢渣，而這些鉻廢水、廢渣都由于當前經濟、技術等原因不能進行有效處理，直接排放進江河湖海中，對水環境造成巨大的污染。據了解，水體中Cr(Ⅵ)濃度超過100mg/L就可以對水生物致死。人體如攝入超大劑量的鉻會導致腎臟和肝臟的損傷、惡心、胃腸道刺激、胃潰瘍、痙攣甚至死亡。故如何降低水中的Cr(Ⅵ)濃度成為當前環境保護領域中非常緊迫的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于去除污水中Cr(VI)的納米纖維過濾材料的制備方法。

本發明的原理如下：

本發明的具體技術方案如下：

一種用于去除污水中Cr(VI)的納米纖維過濾材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將高分子聚合物溶于溶劑中，攪拌均勻，得到6～20wt％的均一紡絲體系；該高分子聚合物為聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯腈或聚醚酰亞胺；

(2)將上述均一紡絲體系采用金屬圓柱電極在尼龍無紡布上進行靜電紡絲以得到一復合納米纖維膜，靜電紡絲的工藝參數為：輸出電壓為35～85Kv，接收距離為8～50cm，紡絲溫度為室溫，濕度為30～80％；

(3)將上述復合納米纖維膜在濃度為1～5％的堿性水解液中水解15～70min，水洗至中性后，置于1～3wt％的聚乙烯胺水溶液中10～30min，再于55～65℃進行干燥，該堿性水解液中含有20～85wt％的乙醇；

(4)將步驟(3)加工后的復合納米纖維膜置于濃度為10～220mmol/L的戊二醛水溶液中浸泡1～13min，水洗后于55～65℃進行干燥，得到用于去除污水中Cr(VI)的納米纖維過濾材料。

在本發明的一個優選實施方案中，所述溶劑為水、乙醇、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、乙酸、N-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃、六氟異丙醇和甲酸中的至少一種。

在本發明的一個優選實施方案中，所述堿性水解液為含有20～85wt％乙醇的氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液。

在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(1)為：將高分子聚合物溶于溶劑中，攪拌均勻，得到6～20wt％的均一紡絲體系。

在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(2)中靜電紡絲的工藝參數為：輸出電壓為35～85Kv，接收距離為8～50cm，紡絲溫度為室溫，濕度為30～80％。

在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(3)為：將上述復合納米纖維膜在濃度為1～5％的堿性水解液中水解15～70min，水洗至中性后，置于1～3wt％的聚乙烯胺水溶液中10～30min，再于55～65℃進行干燥。

在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(4)為：將步驟(3)加工后的復合納米纖維膜置于濃度為10～200mmol/L的戊二醛水溶液中浸泡1～13min，水洗后于55～65℃進行干燥，得到用于去除污水中Cr(VI)的納米纖維過濾材料。

本發明的有益效果是：本發明的制備方法通過靜電紡絲技術制備復合納米纖維膜，再經化學改性后得到的具有吸附Cr(Ⅵ)功能的納米纖維過濾材料，其制備條件溫和，工藝簡單，制備的納米纖維過濾材料的纖維直徑小、孔隙率高、孔徑小、比表面積大，能有效吸附廢水中的Cr(Ⅵ)，且在弱堿液中解吸后可循環使用，是化工污水凈化領域的優良選材。

附圖說明

圖1為本發明實施例1制備的納米纖維過濾材料的SEM圖。

圖2為本發明實施例1制備的納米纖維過濾材料的FT-IR圖。

圖3為本發明實施例2制備的納米纖維過濾材料的SEM圖。

圖4為本發明實施例2制備的納米纖維過濾材料的FT-IR圖。。

具體實施方式

以下通過具體實施方式結合附圖對本發明的技術方案進行進一步的說明和描述。

實施例1

(1)將8g聚丙烯腈(PAN)加入到92g二甲基甲酰胺(DMF)中，并在50℃條件下充分攪拌2h得到質量分數為8wt％的PAN/DMF紡絲溶液(即均一紡絲體系)。