[发明专利]一种复合纤维吸附材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合纤维吸附材料，属于吸附材料技术领域，所述复合纤维吸附材料由以下重量份数的原料制备：棉纤维45‑55份、致孔剂5‑12份、羧甲基壳聚糖8‑12份、聚丙烯腈4‑8份，苯乙烯‑二乙烯苯共聚物8‑15份和过氧化苯甲酰0.5‑1.5份。使用棉纤维进行静电纺丝，还添加有聚丙烯腈、羧甲基壳聚糖和苯乙烯‑二乙烯苯共聚物进行共混纺丝，最终制备的复合纤维吸附材料比表面积大，孔隙率高，对Pb2+、Cu2+、以及Cd2+的吸附量较大，可适用于水体中重金属处理。

技术领域

本发明涉及吸附材料技术领域，尤其是涉及一种复合纤维吸附材料及其制备方法。

背景技术

我国水资源污染问题非常严重，生活污水和工业废水中污染物的种类和排放量日益增多，这些污染物大量排放到江、河、湖、海湾等水体，使水环境造成了严重的污染。水体中污染常见为重金属污染以及有机物和无机物的污染，常用的处理方法就是吸附法，即利用多孔性吸附材料去除废水中污染物的方法，理想的吸附剂应该具备下列特点，即材料来源广泛、价格低廉、吸附能力强、吸附选择性好、吸附平衡浓度低、机械强度好、化学性质稳定、容易再生和利用。而现有技术中制备的处理水体污染的吸附材料也多种多样。

中国专利公开号CN 106179238 A 提供一种快速吸附重金属离子的多孔纳米纤维及其制备方法，主要针对普通纤维比表面积小、对重金属离子吸附量低、达到吸附平衡的时间长等缺点。以海藻酸钠和羧甲基壳聚糖为主要原料，将其与辅助纺丝的高分子、致孔剂和增强剂一起溶解于水中，配制成纺丝液。采用静电纺丝技术得到纳米纤维，经过钙离子交联成型，得到重金属离子萃取多孔纳米纤维。本发明制备的重金属离子萃取纳米纤维具有比表面积大、孔 隙率高、纳米纤维有大孔和微孔等优点，可以增大与金属离子的接触面积，提高吸附量，缩短吸附平衡的时间，可快速有效吸附水中的重金属离子。但是该多孔纳米纤维是以海藻酸钠和羧甲基壳聚糖为主要原料，吸湿性很强，使用寿命比较短。

中国专利公开号CN 105195110 A公开一种胺修饰的纤维膜状吸附材料及其制备方法，属于环境功能材料合成与应用领域。本发明采用聚丙烯腈粉末为基质，通过固相接枝聚合和胺化反应制备液体基质，然后经过静电纺丝制得新型纤维膜状吸附材料。该合成方法简单、胺化效率高，且可以节约大量溶胀剂与胺化试剂，所制备的膜状吸附材料具有高亲水性表面，能够应用于平板膜滤组件中，当水通过纤维膜时，表面基团可高效的吸附去除水中多种重金属离子，且吸附饱和后的纤维膜经过脱附再生后可重复使用。 但是该吸附材料通过胺化接枝聚丙烯腈制备而成，材料内部微孔少，比表面积小，对重金属的吸附量小。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种复合纤维吸附材料，使用棉纤维进行静电纺丝，还添加有聚丙烯腈、羧甲基壳聚糖和苯乙烯-二乙烯苯共聚物进行共混纺丝，最终制备的复合纤维吸附材料比表面积大，孔隙率高，对Pb2+、Cu2+、以及Cd2+的吸附量较大，使用寿命长，可适用于水体中重金属处理。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种复合纤维吸附材料，由以下重量份数的原料制备：棉纤维45-55份、致孔剂5-12份、羧甲基壳聚糖8-12份、聚丙烯腈4-8份，苯乙烯-二乙烯苯共聚物 8-15份和过氧化苯甲酰0.5-1.5份。

进一步的，所述致孔剂为聚乙二醇或聚丙烯酰胺。

进一步的，复合纤维吸附材料由以下步骤制备：

（1）将棉纤维、羧甲基壳聚糖、聚丙烯腈以及苯乙烯-二乙烯苯共聚物溶于混合溶剂一中，超声分散，得纺丝原液；

（2）所述纺丝原液进行静电纺丝，得到纤维膜；