[發(fā)明專利]一種用于吸附水中鉛離子的改性聚丙烯腈纖維膜在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011238026.1 | 申請(qǐng)日： | 2020-11-09 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112452306A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-03-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳杰亮;徐凱 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 陳杰亮 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | B01J20/26 | 分類(lèi)號(hào)： | B01J20/26;B01J20/28;C02F1/28;D01F1/10;D01F6/54;B01J20/30;C02F101/20 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 310014 浙江省杭*** | 國(guó)省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 吸附 水中 離子 改性 聚丙烯 纖維 | ||
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于吸附水中鉛離子的改性聚丙烯腈纖維膜，其制備方法包括將聚丙烯腈、殼聚糖、生物質(zhì)炭、硫代乙酰胺加入到溶劑A中，超聲攪拌，得到混合物Ⅰ；將多巴胺，氧化石墨烯加入到溶劑B中，超聲攪拌，得到混合物Ⅱ；將混合物Ⅱ加入到混合物Ⅰ中攪拌，然后加入抗壞血酸和3％Tris?緩沖液，攪拌，得到紡絲液，移入靜電紡絲注射泵，電紡得到改性聚丙烯腈纖維膜。本發(fā)明制備的改性聚丙烯腈纖維膜對(duì)水中鉛離子具有很好的去除率，在循環(huán)測(cè)試十次之后其對(duì)鉛離子的去除率依然高達(dá)95％以上。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于污水重金屬離子吸附領(lǐng)域，具體涉及一種用于吸附水中鉛離子的 改性聚丙烯腈纖維膜。
背景技術(shù)
鉛離子(Pb2+)是一種典型的重金屬污染物，在自然環(huán)境中難以被微生物降解， 通過(guò)植物或農(nóng)作物可轉(zhuǎn)移到人或者動(dòng)物體內(nèi)，長(zhǎng)期飲用含大量鉛的水會(huì)嚴(yán)重?fù)p害 造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟，并可導(dǎo)致智力遲鈍，被列為水體中優(yōu)先控制的污染 物之一。針對(duì)重金屬?gòu)U水中Pb(Ⅱ)的處理方法主要有沉淀法、電解法、吸附法、 離子交換法和膜分離法等。
膜吸附技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、分離效果高、節(jié)能環(huán)保、處理量大及易于規(guī)模化 等優(yōu)點(diǎn)。聚丙烯腈(PAN)是一類(lèi)具有優(yōu)良性能的膜材料，且有非常廣泛的用途， 但是應(yīng)用在污水處理方面的報(bào)道很少見(jiàn)到。中國(guó)專利201811024716.X公開(kāi)了一 種去除廢水中重金屬鉛離子的靜電紡復(fù)合納米膜的制備方法，步驟包括：(1)靜 電紡復(fù)合納米膜的制備；(2)利用靜電紡復(fù)合納米膜從廢水中吸附鉛離子，吸附 后鉛離子的洗脫；(3)測(cè)試吸附前后，鉛離子的吸附量。該方法簡(jiǎn)單、高效，適 用于快速去除廢水中的重金屬鉛離子，但是該方法在低濃度下，鉛離子的吸附量 小，鉛離子去除率低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于吸附水中鉛離子的改性聚丙烯腈纖維膜，其制 備包括以下制備步驟：
S1：將聚丙烯腈、殼聚糖、生物質(zhì)炭、硫代乙酰胺加入到溶劑A中，超聲 攪拌30～50min，得到混合物Ⅰ，其中聚丙烯腈、殼聚糖、生物質(zhì)炭、硫代乙酰胺 的質(zhì)量比為1:0.55～0.9:0.4～0.6:0.3～0.7。
S2：將多巴胺，氧化石墨烯加入到溶劑B中，超聲攪拌20～30min，得到混 合物Ⅱ，其中多巴胺和氧化石墨質(zhì)量比為1:0.23～0.45。
S3：將混合物Ⅱ加入到混合物Ⅰ中攪拌，然后加入抗壞血酸和3％Tris-緩沖液， 其中抗壞血酸和3％Tris-緩沖液的摩爾比為0.1:0.06～0.09，攪拌20min后，得到 紡絲液，移入靜電紡絲注射泵，電紡得到改性聚丙烯腈纖維膜。
作為優(yōu)選方案，上述步驟S1所述的溶劑A為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二 甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺或N,N-二乙基乙酰胺中的任意一種。
作為優(yōu)選方案，上述步驟S1所述的生物質(zhì)炭如以下步驟制備：
S1：將玉米秸稈用去離子水進(jìn)行洗滌，然后在70℃下烘干，粉碎，放置在 管式爐當(dāng)中，氮?dú)夥諊聦囟壬?50～500℃碳化4h。
S2：將碳化后的玉米秸稈研磨，加入到3mol/L的鐵鹽溶液中浸泡4h，然后 在60℃下烘干，置于管式爐中在氮?dú)夥諊?50～500℃煅燒2h，得到生物質(zhì)炭。
作為更優(yōu)選方案，上述所述的鐵鹽溶液為三氯化鐵水溶液。
作為優(yōu)選方案，上述步驟S2所述的溶劑B為無(wú)水乙醇或去離子水中任意一 種。
作為優(yōu)選方案，上述步驟S3所述的靜電紡絲注射速率為0.3mL/h，電壓為 27kV，接收輥距離為16cm。
本發(fā)明具有如下有益效果：
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