[發(fā)明專利]一種中空纖維狀異相類Fenton反應(yīng)催化劑的制造方法

有效

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• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107308988B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐乃庫;郭東艷;羅偉
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J31/32
• 分類號: B01J31/32;B01J35/06;B01J37/16;B01J37/00;C02F1/72;C08F220/18;C08F220/28;D01F8/10;D01F1/08;C02F101/30
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1.一種中空纖維狀異相類Fenton反應(yīng)催化劑的制備方法，其特征在于工藝過程如下：

(1)溶液聚合工藝：稱取兩份等質(zhì)量單體1，分別將其置于適宜的燒杯a，b中，稱取單體2，使單體2與兩份單體1的總質(zhì)量之比為0.01∶9.99～9.99∶0.01，并將單體2倒入上述燒杯a中，稱取引發(fā)劑，使引發(fā)劑質(zhì)量為燒杯a中單體1和單體2總質(zhì)量的0.2～2％，并將引發(fā)劑加入到燒杯a中，再次稱取引發(fā)劑，這次引發(fā)劑質(zhì)量為燒杯b中單體1質(zhì)量的0.2～2％，并加入到燒杯b，開啟磁力攪拌，直至燒杯a，b中引發(fā)劑完全溶解，稱取有機溶劑，使有機溶劑與兩份單體1以及單體2總質(zhì)量之比為1∶5～5∶1，并將有機溶劑加入到上述燒杯a中，開啟磁力攪拌，使燒杯a中物質(zhì)混合均勻，隨后將燒杯a中溶液轉(zhuǎn)至聚合釜中，通入氮氣以排凈聚合釜中殘留空氣，開啟聚合釜加熱系統(tǒng)，升溫至50～100℃，此時將燒杯b中含引發(fā)劑的單體1逐滴滴加到聚合釜中，滴加時間控制在10～60min之內(nèi)，滴加結(jié)束后，繼續(xù)反應(yīng)2～6h，得聚合物溶液A，將所得聚合物溶液A轉(zhuǎn)移至適宜的燒杯中，密封備用，將上述單體2換成單體3，執(zhí)行上述聚合程序，得聚合物溶液B，將所得聚合物溶液B轉(zhuǎn)移至適宜的燒杯中，并密封備用，所述單體1為甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種，所述單體2為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異癸酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十八酯中的一種，所述單體3為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯中的一種，所述有機溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、甲苯、二甲苯、四氯乙烯中的一種；

(2)濕法紡絲工藝：將上述步驟(1)所得聚合物溶液A、B以體積比為99.99∶0.01～0.01∶99.99進(jìn)行混合，并將混合物磁力攪拌0.5～3h，以便混合均勻，將所得混合溶液倒入濕法紡絲盛液器中，隨后將盛液器置于真空干燥機中在25～95℃以及-0.07～-0.1MPa條件下脫泡，時間為0～60min，通過蠕動泵將混合溶液定量輸送到噴絲組件中，經(jīng)噴絲孔擠出后形成中空紡絲細(xì)流，中空紡絲細(xì)流外表面與凝固浴中的凝固劑接觸，此外，通過蠕動泵將凝固劑定量輸送到中空紡絲細(xì)流內(nèi)部，使其與中空紡絲細(xì)流內(nèi)表面接觸，凝固劑由去離子水和有機溶劑組成，去離子水和有機溶劑的質(zhì)量之比為10∶0～5∶5，在雙擴散作用下，中空紡絲細(xì)流固化為中空纖維，將中空纖維在去離子水中洗滌一次以上，并置于鼓風(fēng)干燥箱中，在25～50℃條件下干燥1～6h，制得初生中空纖維；

(3)酸性水解工藝：取上述步驟(2)制得的中空纖維，將其置于盛有無機酸和去離子水的處理槽中，其中無機酸與去離子水的體積比為0.5∶9.5～9.5∶0.5，而中空纖維與液體的質(zhì)量之比為1∶1～1∶1000，處理槽中液體溫度為20～95℃，在震蕩下處理30s～12h，隨后進(jìn)行充分洗滌，并干燥；

(4)中性高錳酸鉀氧化還原處理工藝：稱取一定質(zhì)量的高錳酸鉀，將其置于容量瓶中，加入一定體積去離子水，配置濃度為0.0001～0.3mol/L的高錳酸鉀水溶液，量取一定體積上述高錳酸鉀水溶液，并將其置于處理槽中，將上述步驟(3)所得水解后中空纖維置于處理槽中，并浸沒于高錳酸鉀水溶液中，中空纖維與處理槽中高錳酸鉀水溶液質(zhì)量之比為1∶1～1∶1000，處理槽中液體溫度為20～95℃，處理時間為30s～8h，處理結(jié)束后，取出中空纖維，用去離子水反復(fù)洗滌，直至洗滌液不再有顏色，隨后將中空纖維置于真空干燥機中于25～50℃條件下干燥1～6h，制得中空纖維狀異相類Fenton反應(yīng)催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空纖維狀異相類Fenton反應(yīng)催化劑的制備方法，其特征在于所述的引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過氧化二異丙苯、過氧化二叔丁基中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空纖維狀異相類Fenton反應(yīng)催化劑的制備方法，其特征在于所述的無機酸為濃硫酸、濃硝酸、濃鹽酸、濃磷酸中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的一種中空纖維狀異相類Fenton反應(yīng)催化劑的制備方法，其特征在于所述的單體1為甲基丙烯酸羥乙酯，所述的單體2為甲基丙烯酸正丁酯，所述的單體3為丙烯酸正丁酯，所述的引發(fā)劑為過氧化苯甲酰，所述的有機溶劑為二甲基甲酰胺，所述的無機酸為濃硫酸。