[發明專利]一種細菌纖維素膜/納米鐵復合材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201711385233.8
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108034067B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 程榮;申亮杰;康敉;陳迪;石磊;鄭祥;馬中
• 申請（專利權）人: 中國人民大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C02F1/70;C08L1/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;趙靜

1.細菌纖維素膜/納米鐵復合材料的制備方法，包括下述步驟：

1）對細菌纖維素膜置于堿溶液中進行活化，得到活化-細菌纖維素膜；

2）采用極性醇水溶液對所述活化-細菌纖維素膜進行萃取，去除膜表面及內部的自由水/結合水，得到半脫水性-活化-細菌纖維素膜；

3）將所述半脫水性-活化-細菌纖維素膜置于亞鐵離子溶液中，然后在還原性物質作用下原位還原亞鐵離子，得到細菌纖維素膜/納米鐵復合材料；

所述步驟2）中，所述萃取的具體方法如下：將步驟1）得到的活化-細菌纖維素膜先加入到70%極性醇/水溶液中攪拌萃取1~2小時，繼而將膜取出，用濾紙吸干后再投入到100%極性醇中繼續攪拌萃取1~2小時，之后再次用濾紙吸干；

所述的極性醇包括甲醇、乙醇、異丙醇；所述攪拌的速度為150~300轉/分；

所述步驟3）中制備細菌纖維素膜/納米鐵復合材料的具體方法如下：在惰性氣氛下，將步驟2）得到的半脫水性-活化-細菌纖維素膜置于亞鐵離子溶液，攪拌1~2小時后將硼氫化鈉或硼氫化鉀溶液滴加到所述亞鐵離子溶液中，繼續攪拌30~60分鐘，將處理后的膜取出并用純水清洗，得到細菌纖維素膜/納米鐵復合材料濕膜。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中，所述堿溶液中的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，其質量濃度為10~30%；所述活化的時間為12~24小時。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述亞鐵離子溶液為硫酸亞鐵、氯化亞鐵或硝酸亞鐵；

所述亞鐵離子溶液中亞鐵離子的濃度為0.1~0.5摩爾/升；

所述硼氫化鈉或硼氫化鉀溶液的濃度為0.2~0.5 摩爾/升，所述硼氫化鈉或硼氫化鉀溶液的滴加速度為10~30滴/分鐘；

所述亞鐵離子溶液與所述硼氫化鈉溶液或硼氫化鉀溶液的體積比為1:1；

所述攪拌的速度為150~250轉/分。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于：所述方法還包括對細菌纖維素膜/納米鐵復合材料進行干燥的步驟；

所述干燥包括冷凍干燥和真空干燥；

所述冷凍干燥的具體方法如下：將得到的濕膜用液氮進行冷凍處理，隨后在溫度為-50~-55℃，真空度10~30Pa的條件下冷凍干燥6~12小時，即得到細菌纖維素膜/納米鐵復合材料。

5.權利要求1-4中任一項所述制備方法制備得到的細菌纖維素膜/納米鐵復合材料。

6.權利要求5所述的細菌纖維素膜/納米鐵復合材料在去除水體中微生物及有機污染物中的應用。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于：所述的微生物包括MS2、f2噬菌體；

所述的有機污染物是指難降解污染物，包括雙氯芬酸鈉、二氯苯氧氯酚、四環素。