[發明專利]一種磁響應型尼龍吸附材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110666769.7
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113351183B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 侯成敏;錢志云;楊佳琦;嚴薇;劉甜;張興;張杰
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 徐瑤

本發明公開的一種磁響應型尼龍吸附材料的制備方法，具體按照以下步驟實施：首先，預處理后的尼龍、氯化鐵、硫酸亞鐵和氫氧化鈉進行聚合反應，制備尼龍基底材料；然后，使用氨基功能化物質對尼龍基底材料氨基化；接著，氨基化后的尼龍基底材料和丙烯酸聚合物進行復合反應得到磁響應型尼龍吸附材料。還公開了一種磁響應型尼龍吸附材料有上述方法制得，該吸附材料成本低、無毒無害、對環境友好，在廢水中分散性好，丙烯酸聚合物是多功能性聚合物結構；該吸附劑材料可廣泛應用于電鍍廢水、染料廢水、金屬礦山開采及冶煉等的廢水處理領域中。

技術領域

本發明屬于聚合物材料技術領域，具體涉及一種磁響應型尼龍吸附材料，還涉及一種磁響應型尼龍吸附材料的制備方法。

背景技術

我國工業發展的速度越來越快，重金屬污染的問題得到社會的廣泛關注。廢水中的重金屬離子具有遷移性和生物毒性，不僅對生態系統造成很大的威脅，對人類的身體健康也會產生很多的危害。目前重金屬離子包含化學法、生物法、離子交換法、膜分離法、吸附法等，其中吸附法簡便、可操作性強、成本低、可使用范圍廣，但是存在吸附劑難回收的問題。

CN106315739A公開了一種利用功能化磁性四氧化三鐵吸附鉻離子的方法，主要技術特征是：首先合成磁性四氧化三鐵，并用十六烷基三甲基溴化銨、2-噻吩甲酰三氟丙酮對其進行功能化，得到功能化磁性四氧化三鐵，在一定的條件下，功能化磁性四氧化三鐵對Cr³⁺的最大吸附量為1000mg/g，甚至更高，吸附后的功能化磁性四氧化三鐵用一定濃度的鹽酸(HCl)即可解吸附，解吸率達95.88％。再生功能化磁性四氧化三鐵二次吸附的最大吸附容量為957.8mg/g。

CN111229170A公開了一種氨基酸改性纖維素復合四氧化三鐵吸附劑及其制備方法和應用，主要技術特征是：首先將微晶纖維素加入到氫氧化鈉-脲-硫脲混合溶液中，攪拌均勻，-10℃冷凍。解凍后，加入氨基酸改性溶液，在一定溫度下攪拌，充分反應制得氨基酸改性纖維素溶液，添加適量的吐溫80、十二烷基硫酸鈉和四氧化三鐵粉末，50～70℃下充分攪拌，產物經去離子水洗滌、抽濾、干燥，得氨基酸改性纖維素復合四氧化三鐵吸附劑。氨基酸改性纖維素復合四氧化三鐵吸附劑去除鉛離子具有吸附效率高、成本低廉、可重復利用、綠色環保的特點，并在去除廢水中鉛污染具有廣闊的應用前景。

尼龍具有良好的力學性能、耐熱性、耐磨損性、化學穩定性，目前以尼龍為基材制備吸附材料的相關研究較少，尤其是制備具有磁響應性尼龍吸附材料。丙烯酸聚合物表面帶有大量的羧基基團，可以與陽離子發生絡合作用，從而提高吸附材料的吸附效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種磁響應型尼龍吸附材料，該材料易于分離，能夠廣泛用于電鍍廢水、染料廢水、金屬礦山開采及冶煉等的廢水處理中，具有良好的吸附效果。

本發明的第二個目的是提供一種磁響應型尼龍吸附材料的制備方法。

本發明所采用的技術方案是，一種磁響應型尼龍吸附材料的制備方法，具體按照以下步驟實施：

步驟一、首先使用0.2wt％～0.6wt％碳酸鈉水溶液20℃～60℃恒溫加熱0.5～6h，然后使用0.5mol/L～1.5mol/L HCl在恒溫水浴鍋中，30℃～70℃恒溫加熱2～7h對尼龍基材預處理；將經過預處理后的尼龍基材、1wt％～50wt％氯化鐵水溶液、1wt％～80wt％硫酸亞鐵水溶液和1wt％～60wt％氫氧化鈉水溶液依次加入燒瓶中，配備機械攪拌器、溫度計，60℃～130℃下以100rpm～1000rpm的轉速連續攪拌反應2～12h生成尼龍基底材料；

步驟二、將尼龍基底材料、氨基功能化物質、水依次加入燒瓶中，配備機械攪拌器、溫度計，在30℃～100℃下以100rpm～1000rpm的轉速連續攪拌反應1～8h制備氨基化尼龍基底材料；