[發(fā)明專(zhuān)利]重金屬離子吸附膜、制備方法及處理重金屬離子廢水的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810157014.2
• 申請(qǐng)日: 2018-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108339531A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 穆向上;朱大浩;王曉鳳;杜云鉛;宋陶練
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深州市工程塑料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/26
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/26;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 衡水市盛博專(zhuān)利事務(wù)所 13119
• 代理人: 孫廷玉

1.重金屬離子吸附膜，其特征在于：該重金屬離子吸附膜包括有下列重量份的材料：

多孔碳材料83—98份；

導(dǎo)電碳0.5—7份；

乳液狀聚四氟乙烯2—10份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬離子吸附膜，其特征在于：該重金屬離子吸附膜包括有下列重量份的材料：

所述多孔碳材料91—92份；

導(dǎo)電碳6—6.5份；

乳液狀聚四氟乙烯7—8份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬離子吸附膜，其特征在于：所述多孔碳材料包括活性炭、碳?xì)饽z、碳納米管中的一種或者多種混合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重金屬離子吸附膜，其特征在于：所述多孔碳材料的平均粒徑要求在25um以下，比表面積在800-3000m²/g。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬離子吸附膜，其特征在于：所述導(dǎo)電碳包括導(dǎo)電炭黑、石墨和石墨烯中的一種或者多種混合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬離子吸附膜，其特征在于：所述乳液狀聚四氟乙烯為固含量為60±2%的濃縮聚四氟乙烯分散乳液或者固含量20±2%的原始聚四氟乙烯分散乳液。

7.權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的重金屬離子吸附膜的制備方法，其特征在于：該方法包括下列步驟：

第一步，配料

按照各原料的重量比稱(chēng)取原料；

第二步，第一次混合

在稱(chēng)量好的多孔炭材料、導(dǎo)電炭和乳液狀聚四氟乙烯中加入粉體重量3倍-7倍的溶劑，在轉(zhuǎn)速20rpm-500rpm攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；

第三步，干燥，將第一次混合后的漿體材料進(jìn)行干燥，干燥溫度控制在100℃-250℃，溶劑含量控制在8%以下，得到混合粉料；

第四步，二次混合

在干燥后的混合粉料中，加入混合粉料重量的0.5倍-3倍的加工助劑，在20rpm-500rpm的攪拌機(jī)中混合1min-25min，混合好二次材料放在密封袋或者密封桶中在10℃-50℃環(huán)境中放置24h-48h；

第五步，預(yù)成型

將二次混合密封放置后的混合材料通過(guò)擠出機(jī)擠出預(yù)定形狀的塊狀物，擠出壓力10MPa-60 MPa；

第六步，第一次成型

將預(yù)成型后的塊狀物放入壓延機(jī)中進(jìn)行熱壓成膜，輥筒溫度控制在50℃-100℃；

第七步，第二次成型

將第一次成型后的碳膜在100℃-250℃環(huán)境下干燥，在80℃-250℃輥筒溫度的條件進(jìn)行二次壓延，得到最終的成品碳膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的重金屬離子吸附膜的制備方法，其特征在于：

在所述第二步第一次混合步驟中，加入溶劑的量為粉體重量的5-6倍，在轉(zhuǎn)速420rpm-450rpm攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；

在所述第三步干燥步驟中，干燥溫度控制在170℃-200℃，溶劑含量控制在6%以下，得到混合粉料；

在所述第四步二次混合步驟中，加入混合粉料重量的1.5倍-2倍的加工助劑，在420rpm-450rpm的攪拌機(jī)中混合12min-15min，混合好二次材料放在密封袋或者密封桶中在40℃-45℃環(huán)境中放置35h-40h；

在所述第五步預(yù)成型步驟中，擠出壓力40MPa-45MPa；

在所述第六步第一次成型步驟中，所述輥筒溫度控制在70℃-80℃；

在所述第七步第二次成型中，將第一次成型后的碳膜在170℃-200℃環(huán)境下干燥，在170℃-200℃輥筒溫度的條件進(jìn)行二次壓延，得到最終的成品碳膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的重金屬離子吸附膜的制備方法，其特征在于：所述溶劑包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙酸乙酯、丁醇、異丁醇、去離子水；所述加工助劑包含甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙酸乙酯、丁醇、異丁醇。

10.使用權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的重金屬離子吸附膜處理重金屬離子廢水的方法，其特征在于：

該處理方法包括下列步驟，

第一步，裁剪膜本體

根據(jù)水處理器的型號(hào)截取重金屬離子吸附膜；

第二步，安裝電極接線柱

在截取的重金屬離子吸附膜上固定電極接線柱；

第三步，安裝重金屬離子吸附膜

在水處理器內(nèi)設(shè)置有固定架，在固定架上固定帶有電極接線柱的重金屬吸附膜；

第四步，通電

在兩個(gè)相對(duì)的重金屬吸附膜上的電極接線柱上分別接有直流電源的正極和負(fù)極，并在水處理器內(nèi)通入含有重金屬離子的水；

第五步，吸附

水中含有的重金屬離子被重金屬離子吸附膜上的多孔碳材料吸附，同時(shí)通過(guò)導(dǎo)電碳導(dǎo)電，在相對(duì)的兩個(gè)重金屬離子吸附膜之間形成電場(chǎng)，使得重金屬離子在電場(chǎng)的作用下向連接負(fù)極的重金屬離子吸附膜一側(cè)移動(dòng)，吸附在連接負(fù)極的重金屬離子吸附膜上；

第六步，清洗重金屬離子吸附膜

在含有重金屬離子的水處理完畢后，將處理后的水引出，將含有重金屬離子的水或清水通入兩個(gè)相對(duì)的重金屬離子吸附膜之間，將于兩個(gè)相對(duì)的重金屬離子吸附膜上的正負(fù)極對(duì)換，然后迅速離開(kāi)，吸附的重金屬離子在反向電場(chǎng)作用下迅速?gòu)闹亟饘匐x子吸附膜上流動(dòng)至溶液中，既清洗了重金屬離子吸附膜，又得到了高濃度的重金屬離子水；

第七步，另行處理高濃度的重金屬離子水

將高濃度的重金屬離子水引出，另行處理。