[发明专利]一种经表面处理的玻璃纤维、制备方法及应用

权利要求书

1.一种经表面处理的玻璃纤维，其特征在于：该玻璃纤维以普通玻璃纤维为原料，依次经硅烷偶联剂处理和重金属螯合剂处理制得，普通玻璃纤维经硅烷偶联剂处理，硅烷偶联剂与所述普通玻璃纤维表面实现化学结合，将硅烷偶联剂处理后的玻璃纤维用重金属螯合剂处理，重金属螯合剂与所述硅烷偶联剂发生化学反应，实现键合，制得经表面处理的玻璃纤维。

2.一种权利要求1所述的经表面处理的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）预处理玻璃纤维：取直径小于20微米的普通玻璃纤维，依次用浓硫酸、10%氢氧化钠水溶液和丙酮清洗，之后用二次蒸馏水冲洗，干燥备用；

（2）用硅烷偶联剂处理：先将硅烷偶联剂与甲醇、水混合，配制成混合溶液A，之后向混合溶液A中加入乙酸得混合溶液B，之后将步骤（1）处理得到的玻璃纤维放入混合溶液B中，超声波震荡5～40分钟，之后再静置10～100分钟，取出玻璃纤维，用丙酮冲洗后在100～140℃干燥3～8小时；

（3）用重金属螯合剂处理：将重金属螯合剂放入DMF中，再向所述DMF中加入N,N-二环己基碳二亚胺和1-羟基苯并三氮唑，之后室温搅拌0.5～5小时得混合溶液C，混合溶液C中重金属螯合剂、N,N-二环己基碳二亚胺和1-羟基苯并三氮唑的重量比为重金属螯合剂:N,N-二环己基碳二亚胺:1-羟基苯并三氮唑=1:（1～2）:（1～2），然后将步骤（2）处理得到的玻璃纤维加入到混合溶液C中，室温搅拌6～48小时，取出玻璃纤维，用丙酮冲洗，再在45～80℃真空干燥4～10小时，得玻璃纤维产品。

3.根据权利要求2所述的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：所述的硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的任一种。

4.根据权利要求2所述的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：所述的重金属螯合剂为M或N，其中M的结构式见式（1）所示，N的结构式见式（2）所示，

。

5.根据权利要求2所述的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：普通玻璃纤维、硅烷偶联剂和重金属螯合剂的重量比为：普通玻璃纤维的重量:硅烷偶联剂的重量:重金属螯合剂的重量=（1～5）:（0.1～2）:（0.01～0.1）。

6.根据权利要求2所述的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：混合溶液A中甲醇、水和硅烷偶联剂的体积比为甲醇:水:硅烷偶联剂=（10～40）:（0.5～2）:（0.5～2）。

7.根据权利要求2所述的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：乙酸的用量为：乙酸体积:混合溶液A体积=1:（50～100000）。

8.一种权利要求1所述的经表面处理的玻璃纤维在镉离子检测中的应用。

9.根据权利要求8所述的经表面处理的玻璃纤维在镉离子检测中的应用，其特征在于：将经表面处理的玻璃纤维放入待测的水中，在50℃搅拌30分钟，取出所述玻璃纤维，晾干，之后用365nm紫外光照射，所述玻璃纤维呈现蓝绿色荧光时表明待测的水中含有镉离子，所述玻璃纤维呈现蓝紫色时表明待测的水中不含镉离子。

10.一种权利要求1所述的经表面处理的玻璃纤维在水处理中的应用。