[发明专利]一种以羽毛纤维键接埃洛石纳米管吸附材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种以羽毛纤维键接埃洛石纳米管吸附材料的制备方法，该方法包括以下步骤：⑴制备表面修饰的羽毛纤维：将表面活性剂、还原剂溶于蒸馏水，再加入干净的羽毛纤维，于加热浴中震摇30 min后加入溶有改性剂的无水乙醇溶液，经震荡、漂洗，即得表面修饰的羽毛纤维；⑵羽毛纤维表面键接埃洛石：将酸化埃洛石纳米管经蒸馏水超声分散后加入表面修饰的羽毛纤维，于加热浴中震摇反应后冷却至室温，经洗涤、干燥，即得表面键接埃洛石纳米管的羽毛纤维。本发明方法简单，生产成本低，所得的羽毛纤维键接埃洛石吸附材料具有廉价、无毒、环境友好等特点，不但拓宽了羽毛纤维在工业、医学领域的应用，而且提高了废弃天然高分子材料的利用价值。

技术领域

本发明涉及天然高分子材料领域和水处理领域，尤其涉及一种以羽毛纤维键接埃洛石纳米管吸附材料的制备方法。

背景技术

在多种污染物中，染料废水被认为是难处理的污染物之一，在纺织、印刷、造纸、化妆品、食品加工等行业中，染料废水的排放问题格外严重。染料废水因有机物含量高、毒性大、难降解等，会导致许多疾病，如癌症、贫血和呼吸障碍等。目前，染料废水的处理方法有吸附法、生物氧化法、电化学法、光催化法等。其中，吸附法具有能耗低、易操作而倍受关注。因此，基于天然与合成的无机、有机高分子，开发了不同类型的吸附材料，用于污水处理领域。如：专利CN 109046291 A公开了一种基于复合硅藻土的树脂吸附剂的制备方法，该材料增加了油污吸附容量。CN 108620019 A以凹凸棒土为原料，通过有机酸和改性剂协同改性，一步法完成纳米凹凸棒土的表面修饰和电荷调控，增强对玉米赤霉烯酮的吸附能力。CN108097205 A专利提供了一种利用膨润土制备污水高效除磷吸附剂的方法，其对磷的吸附率达99%以上。埃洛石纳米管因其管内外表面性质不同而用于制备不同类型的吸附剂，并用于废水中去除不同种类的重金属离子、染料污染物等。当然，通过高分子改性可改善其吸附性能，如：CN 108421536 A通过原位聚合法合成了埃洛石纳米管/聚吡咯复合吸附剂，并用于吸附甲基橙染料，具有较高的吸附容量。CN 108514863 A提供了一种利用腐植酸制备炭包覆磁性埃洛石复合物吸附剂的方法，可用于废水中重金属离子和有机染料的吸附。CN108993378 A用硅烷偶联剂改性，通过原位生长法在埃洛石表面合成四氧化三铁颗粒，该复合材料对重金属离子吸附效果较好。然而，埃洛石因在水中分散性好，导致其回收成本高，如何降低成本是重要的发展方向。随着材料科学的发展与资源环境问题日益突出，基于廉价甚至废弃的天然高分子，开发功能材料的研究逐渐受到关注。

羽毛作为天然高分子材料生物质资源，具有可再生、易获得及储量丰富等特点，目前主要应用于两个方面：一是用于蛋白质源；二是利用其天然形态，用于服装、汽车等领域。羽毛作为废弃天然高分子原料使用时，大部分工作是先提取羽毛角蛋白，然后进行改性或复合，并制备功能材料。发明专利CN 109096506 A公开了一种羽毛角蛋白/PVA复合膜的制备方法，该材料可用于包装领域。CN 107502982 A提供了一种羽毛角蛋白粘胶纤维的制备方法，以达到消除羽毛角蛋白臭味，有效改善羽毛角蛋白粘胶纤维的力学性能，用于纺织材料生产加工领域。CN 104861179 B涉及一种羽毛角蛋白-海藻酸钠复合高分子双敏感水凝胶的制备，可作为药物载体使用。CN 105879101 A提供了一种羽毛角蛋白基生物高分子外敷材料的制备，该材料可作为一种急性伤口快速杀菌消炎的外敷材料，用于生物医药领域。然而，羽毛角蛋白的提取会增加制备功能材料的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种方法简单、成本低的以羽毛纤维键接埃洛石纳米管吸附材料的制备方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种以羽毛纤维键接埃洛石纳米管吸附材料的制备方法，包括以下步骤：