[发明专利]用于土壤污染修复的巯基接枝且光催化剂负载的高硅氧玻璃纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于土壤污染修复的巯基接枝且光催化剂负载的高硅氧玻璃纤维的制备方法。

背景技术

近年来随着我国工农业的生产和乡镇企业及农村城镇化的迅速发展，土壤环境污染问题己越来越严重，特别是农田土壤污染形势日趋严峻。有资料表明，全国仅受重金属污染的耕地多达2000万公顷，受各种有机污染物或化学品污染农田总计6000多万公顷。土壤环境质量直接关系到农产品的安全。

基于植物仿生的污染土壤原位自持修复装置通过模拟植物毛细现象和蒸腾作用，提供了一种污染土壤原位自持修复装置及采用该装置进行土壤修复的方法。该修复技术克服了现有技术(物理修复、化学修复、生物修复和综合修复等几大类)存在的不足；针对污染土壤(重金属，有机物污染等)的复合性、隐蔽(潜伏)性、不可逆性、蓄积性和修复的长期性等特点，突破了治理措施与修复技术的局限性的制约因素。基于植物仿生的污染土壤原位自持修复装置主要包括：主体、填料、蒸发器和配件等组件。其中蒸发器是该装置组件的重要核心部分，其作用主要是通过利用毛细现象和蒸腾作用来带动土壤中的污染物迁移。目前蒸发器的填料以玻璃纤维或高硅氧玻璃纤维为主。

高硅氧玻璃纤维是一种耐高温无机纤维特种材料，其工艺原理是利用玻璃在熔融或冷却过程中，二个或二个以上互不相容的液相彼此分离，成微不均匀性，利用其结构的分相而生产的。高硅氧玻璃成分去组成落于分相区内，当玻璃冷却或再加热时，会分离成两相，一相几乎全是SiO₂,另一相则富有B₂O₃和Na₂O，他们很容易被酸溶出。从玻璃结构上看当SiO₂含量较高，而分子比Na₂O:B₂O₃<1时，玻璃中同时存在着SiO₄四面体、BO₄四面体和BO₃三角体，其中一部分BO₄四面体、SiO₄四面体组成均匀、统一和连续的网络结构，而另一部分形成独立的层状结构网络，因此在玻璃中存在一定的分相。而SiO₂相对酸很稳定，B₂O₃-Na₂O则易溶于酸。高硅氧玻璃纤维的生产就是利用这种原理，将具有基础玻璃成分的纱或织物在一定条件下进行酸沥滤，使B₂O₃-Na₂O相转入溶液中，留下微孔结构的硅氧骨架，然后再经600-800℃高温处理，使微孔闭合，骨架结构趋于紧密，从而制得高性能的高硅氧玻璃纤维制品。

高硅氧玻璃纤维具有以下特点：(1)软化点接近1700℃，可长期在900℃环境下使用，瞬间可以耐数千度的气流部刷；(2)在有机和无机酸中(氢氟酸、磷酸和盐酸除外)甚至在高温下，以及弱碱中保持良好的性能稳定；(3)对热冲击和超高辐射有较高的稳定性，在高温和高湿条件绝缘性能优良，与高温胶具有良好的黏结性能；4)耐湿耐日光辐射并且抗震，可用于各种密封材料，制品结构牢固，在许多高温条件下保持柔软性；(5)结构及性能稳定，对人体没有危害，可代替陶瓷纤维和石棉纤维(高温下发生晶相转变)；(6)防火温度高，在汽油中燃烧不氧化、不变色，强度高，不会造成二次污染；(7)具有良好的耐磨性与绝缘性能，大多数情况下价格具有竞争优势；(8)其骨架可以适当得以控制，制作各种膜件，用于液体过滤、气体分离或作为催化剂或酶的载体。正是有如此多的优点和特性，高硅氧玻纤制品受到高度的重视和广泛的研究，并已在许多要求苛刻的工作环境中大规模应用，开发研究高性能的高硅氧玻纤制品将极具市场前景。