[实用新型]一种复合材料纳米纤维净水装置

说明书

本实用新型公开了一种复合材料纳米纤维净水装置。由纤维滤膜和有机聚合物滤膜以及封装外壳组成；所述纤维滤膜与有机聚合物滤膜交替层叠至少一次；所述纤维滤膜与有机聚合物滤膜具有不同亲疏水性质；所述纤维滤膜与有机聚合物滤膜交替层叠结构通过封装外壳固定，封装外壳开设有进水口和出水口，水从进水口进入封装外壳内，通过纤维滤膜和有机聚合物滤膜组成的交替层叠结构后由出水口流出。本实用新型提供的净水装置，制备方法简单，无二次污染，可多次重复使用，降低了水处理成本，具有广阔的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及一种复合材料纳米纤维净水装置，特别涉及针对水体中难降解的高危有机微污染物的水处理。

背景技术

充足且安全的水资源供给是生命体运转的根本需求，也是维持工农业持续发展的基础条件。然而，各类污染物带来的水体污染已经造成了极其严重的世界水资源短缺并危害人类和其他生物的安全。例如，水环境中常见的以双酚A和炔雌醇为代表的一系列内分泌干扰物，在较低的浓度下具有高毒性，可对内分泌系统等带来巨大影响，最终导致动物体和人体生殖器障碍、行为异常、生殖能力下降、幼体死亡、甚至灭绝。在如此严峻的世界水环境下，研发高效且多功能的净水材料是至关重要的。将高效多功能的净水材料作为滤膜应用于便携式户内外净水装置，也将提升人类的饮用水安全系数。

目前，对于吸附材料的研发多集中于活性炭材料的表面改性，已取得了可观的研究成果。例如，申请号为CN201710655860.2，公开号为CN107265529A的中国发明专利申请，公开了一种多效水处理剂。其提供了一种丙烯酰胺低聚物接枝氧化石墨烯的方法，制备出可有效除去苯类化合物的水处理剂材料。

申请号为CN201610655714.5，公开号为CN106336239A的中国发明专利申请，公开了一种新型水处理材料。该方法使用活性炭，页岩粉，电气石粉等为原料，制备了多微孔的污水过滤材料。但仍然存在水处理材料的不足，低效等问题

上述研究主要使用活性炭作为基体材料，进行化学修饰或多相复合，然而，活性炭材料存在着吸附处理速度慢，再生过程耗能高以及循环性能差的等缺陷。再者，化学修饰活性炭材料将带来的不可忽视的二次水污染问题，而且申请者并没有对此进行评估以及提出解决方案。因此，开发一种多效，快速且循环性能优异的新型吸附材料，将在水处理领域显示出重大的实际应用价值。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种复合材料纳米净水装置，具有应用范围广，吸附速度快以及循环性能优异的特点。

为了达到本实用新型目的，本实用新型提供了一种复合材料纳米纤维，所述的复合材料纳米纤维包含稀土氧化物基体以及过渡金属纳米颗粒。可选地，所述复合材料纳米纤维由稀土氧化物基体以及过渡金属纳米颗粒组成。

在本实用新型提供的复合材料纳米纤维净水装置中，所述过渡金属纳米颗粒中的过渡金属选自Ni、Co、Cu、Fe、Zn和Mn中的一种或多种；

在本实用新型提供的复合材料纳米纤维净水装置中，所述稀土氧化物基体中的稀土元素选自Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy、Ho、Er和Yb中的一种或多种。

在本实用新型提供的复合材料纳米纤维净水装置中，所述纳米纤维直径为100nm-1000nm，过渡金属纳米颗粒大小为5nm-100nm；

在本实用新型提供的复合材料纳米纤维净水装置中，所述稀土氧化物基体占复合材料纳米纤维的70-99wt.％，所述过渡金属纳米颗粒占复合材料纳米纤维的1-30wt.％。

在本实用新型提供的复合材料纳米纤维净水装置中，可选地，在复合材料纳米纤维中过渡金属与稀土金属的原子比计，过渡金属原子百分数为5-50at.％，稀土金属的原子百分数为95-50at.％。