[發明專利]一種基于殼聚糖/聚乳酸/Fe3O4制得的超細纖維吸附材料以及制備方法和應用

在審

• 申請號: 201810347741.5
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108588857A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 劉雷艮;陳姍姍;沈忠安;杜雪;牛建濤
• 申請（專利權）人: 蘇州經貿職業技術學院
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D1/02;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明提供了一種基于殼聚糖/聚乳酸/Fe₃O₄制得的超細纖維吸附材料以及制備方法和應用，該材料的制備方法為：將聚乳酸溶解于有機溶劑A中配置聚乳酸溶液，將殼聚糖溶解于有機溶劑B中配置殼聚糖溶液，然后將聚乳酸溶液滴加至殼聚糖溶液中，邊加入邊攪拌，混合均勻形成共混溶液，再將表面活性劑滴加至共混溶液中，最后將Fe₃O₄粉體加入共混溶液中，繼續攪拌，制備得到殼聚糖/聚乳酸/Fe₃O₄共混紡絲溶液；用靜電紡絲機進行靜電紡絲，室溫下干燥穩定，得到殼聚糖/聚乳酸/Fe₃O₄超細纖維。本發明得到吸附材料，吸附效果好，環保，易于回收利用，不造成二次污染。

技術領域

本發明涉及染料吸附材料領域，具體涉及一種基于殼聚糖/聚乳酸/Fe₃O₄制得的超細纖維吸附材料以及制備方法。

背景技術

有毒、難降解的水溶性合成染料是印染廢水處理的重點和難點。傳統印染廢水中的染料處理方法主要有生化降解法、吸附法、絮凝沉降法、化學氧化法等，其中吸附法以其操作方便、低成本和有效性等優勢而被廣發使用。但是，傳統吸附材料多為粉末或顆粒狀，很難回收和生物降解，易造成二次污染。采用靜電紡絲技術制備的超細纖維直徑可達亞微米或納米范疇，具有高比表面積和表面吸附能，是一種優異的新型吸附材料和吸附劑載體材料，便于吸附材料回收，不會造成二次污染。

殼聚糖是一種含有氨基基團的天然高分子聚合物，對染料具有較好的吸附性能，磁性Fe₃O_4，可以吸附水中離子型染料，若是采用殼聚糖多孔微球或者磁性Fe₃O₄納米粉體吸附劑，雖然能夠較好地吸附污水中染料，但是較難回收吸附劑。因此，將殼聚糖和磁性Fe₃O₄納米粉體制備成超細纖維狀態不僅能夠充分發揮兩種吸附劑對染料的吸附性能，而且更利于吸附劑回收，不會帶來二次污染問題。但是殼聚糖耐水性能差，并且較難進行靜電紡絲。聚乳酸具有較好的耐水性，可以通過靜電紡絲技術制備超細纖維，可生物降解，不會污染環境。因此，本發明將殼聚糖與聚乳酸共混進行靜電紡絲，改善殼聚糖靜電紡絲性能和耐水性能，制備殼聚糖/聚乳酸/ Fe₃O₄超細纖維染料吸附材料。

本發明將殼聚糖、聚乳酸和Fe₃O₄共混制備紡絲溶液，利用靜電紡絲技術制備超細纖維。一方面，由于殼聚糖只能溶解在甲酸、乙酸等酸性試劑中，不溶于大多數有機溶劑，使得其與聚乳酸較難混溶。另一方面，由于殼聚糖大分子鏈含有大量氫鍵和聚陽離子，隨著殼聚糖共混比例增加很難順利紡絲。因此，本發明首先分別將殼聚糖溶于甲酸，將聚乳酸溶于二氯甲烷，分別配置出殼聚糖甲酸溶液和聚乳酸二氯甲烷溶液，然后將殼聚糖溶液與聚乳酸溶液共混制備紡絲溶液，再在共混溶液中添加非離子型表面活性劑Triton X-100來改善聚乳酸和殼聚糖共混溶液的可紡性，添加Fe₃O₄那米粉體來提高殼聚糖/聚乳酸超細纖維對染料的吸附性能。

發明內容

要解決的技術問題：本發明的目的是提供一種優異的新型吸附材料，吸附效果好，環保，易于回收利用，不造成二次污染。

技術方案：一種基于殼聚糖/聚乳酸/Fe₃O₄制得的超細纖維吸附材料，所述吸附材料為：殼聚糖、聚乳酸和Fe₃O₄混合后通過靜電紡絲得到的吸附材料。

上述的一種基于殼聚糖/聚乳酸/Fe₃O₄制得的超細纖維吸附材料的制備方法，包括以下步驟：