[發明專利]一種負載ZIF-8的無紡布復合材料在染料吸附處理中的應用

在審

• 申請號: 202010183083.8
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111468072A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 洪巖;劉春玉
• 申請（專利權）人: 洪巖
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 蘇張林

本發明公開了一種負載ZIF?8的無紡布復合材料在染料吸附處理中的應用，所述無紡布復合材料包括高分子纖維基材和負載在所述纖維上的ZIF?8多孔材料。本發明通過向普通無紡布材料中負載多孔材料ZIF?8，能夠在保持高效染料吸附處理能力的同時，解決了顆粒或粉末狀納米吸附劑難以回收的問題，該復合吸附劑材料制備簡單，能夠適用于工業化生產。

技術領域

本發明涉及水污染處理技術領域，具體涉及一種負載多孔納米吸附材料，尤其是ZIF-8的無紡布復合材料在染料吸附處理中的應用。

背景技術

隨著全球工業化進程的加快，也推動著制造業蓬勃發展。我國作為全球紡織品重要生產加工地，長期出口大量紡織品和服裝。然而紡織和服裝業的快速發展，在推動印染行業快速發展的同時也造成水體污染，尤其是染料廢水污染。

染料對于水體造成污染程度嚴重且難以處理，其成分復雜、色度深、質量濃度高且可生化性差。工業規模染料廢水處理以化學絮凝法、電解法、膜分離法以及氧化法等作為主要手段。但都普遍存在著去除率低、能耗大、產生二次污泥等缺點，極大阻礙其長期應用和推廣。吸附法作為一種去除生物降解性差的污染物的重要手段，其高效節能、操作方便以及可以循環利用。常用的活性炭即是一種典型的有機染料吸附劑，然而粉末或顆粒狀的固體物理吸附劑在完成吸附處理后難以回收和分離，具有較差的再生性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種負載ZIF-8的無紡布復合材料在染料吸附處理中的應用，能夠在保持高效染料吸附處理能力的同時解決顆粒或粉末狀納米吸附劑難以回收的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

本發明提供了一種負載ZIF-8的無紡布復合材料在染料吸附處理中的應用，所述無紡布復合材料包括高分子纖維基材和負載在所述纖維上的ZIF-8多孔材料。

ZIF-8是一種多孔納米金屬有機雜化材料，具有孔隙率高且比表面積大的特點，吸附能力強，且在一定pH范圍的水溶液中都具有較好的穩定性；其制備簡單能夠工業規模大量生產，能夠很好的應用于工業污水中的有機染料吸附處理。而無紡布制備成的基材同樣具有很高的比表面積，不僅自身具有很強的吸附能力，而且能夠負載更多的ZIF-8，同時也能夠方便吸附劑的回收與分離。

本發明中的高分子纖維基材主要用于負載多孔納米材料ZIF-8，方便吸附劑的回收和分離。其具體材質不限，優選為在水溶液中不會發生溶脹的材料，例如聚丙烯腈。

本發明中，所述染料的種類可為多種，包括但不限于亞甲基藍有機染料。

進一步地，所述無紡布復合材料中，ZIF-8的負載量為20wt％-60wt％。更優選地為40wt～60wt％，進一步地優選為60wt％。

進一步地，所述無紡布復合材料的比表面積為467m²/g。

進一步地，所述ZIF-8是經如下步驟制備得到的：

將四水合硝酸鋅溶解于有機醇溶劑中，向其中加入過量的2-甲基咪唑的醇溶液，攪拌均勻，室溫下靜置；接著離心，收集離心物，用有機溶劑洗凈，真空干燥后得到所述ZIF-8。

進一步地，所述有機醇溶劑為甲醇或乙醇。

進一步地，所述無紡布復合材料是由聚丙烯腈與ZIF-8經靜電紡絲的方法制備得到的。

進一步地，所述無紡布復合材料的制備方法，包括以下步驟：

將聚丙烯腈與ZIF-8分散于有機溶劑中，于50～80℃下攪拌得到均相的紡絲溶液；然后將紡絲溶液加入到注射器中進行靜電紡絲，采用基底收集，即得到所述防霾口罩專用無紡布復合材料。

進一步地，于60℃下攪拌得到均相的紡絲溶液。