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染色废水处理用光敏储能纤维素膜制备方法

公开(公告)日20200529

IPC分类号D06M13/192; D06M11/72; D06M13/11; D06M10/00; C02F1/30; C02F1/72; C02F101/30; D06M101/06

摘要

一种用于染色废水处理的光敏储能纤维素膜制备方法及其使用方法,首先采用静电纺丝技术纺成纳米级的醋酸纤维素膜材料;然后对纳米级的醋酸纤维素膜改性接枝处理,制成光敏储能纤维素膜材料;最后对光敏储能纤维素膜材料进行光照储能。照射完成后取出光敏储能纤维素膜材料,将其放置于染料水溶液中,对染料发生脱色降解作用。本发明可储存部分活性,在弱光或夜晚条件下保持对染料的降解能力,并且膜材料可以进行重复使用,具有明显的成本优势。

权利要求书

1.一种用于染色废水处理的光敏储能纤维素膜制备方法,其特征在于,具体方法如下:

1)以醋酸纤维素、二甲基乙酰胺和丙酮为原材料,采用静电纺丝技术纺成纳米级的醋酸纤维素膜材料;

2)采用二苯酮四酸二酐、多聚磷酸和二恶烷,对纳米级的醋酸纤维素膜改性接枝处理,制成光敏储能纤维素膜材料;

3)光敏储能纤维素膜材料进行光照储能。

2.如权利要求1所述的用于染色废水处理的光敏储能纤维素膜制备方法,其特征在于,步骤1)中所述采用静电纺丝技术纺成纳米级的醋酸纤维素膜材料的具体步骤如下:

1-1)将二甲基乙酰胺和丙酮混合并充分搅拌形成第一混合溶液,二甲基乙酰胺和丙酮的重量份数分别为:二甲基乙酰胺2~6份,丙酮1~3份;

1-2)醋酸纤维素溶解于第一混合溶液中搅拌10~14小时,制成醋酸浓度约为10%~14%的纺丝液;

1-3)以纺丝液为原料,采用静电纺丝技术在25kV电压下制备纳米级的醋酸纤维素膜,其纤维直径约为176nm~380nm,比表面积约为2.66m2g-1~5.12m2g-1;

静电纺丝参数范围为:电压20kV~30kV、接收范围6cm~9cm、灌注速度范围0.8mL h-1~1.2mL h-1、温度23℃~27℃、湿度40%~50%、喷口孔径范围0.2mm~0.5mm。

3.如权利要求2所述的用于染色废水处理的光敏储能纤维素膜制备方法,其特征在于,所述二甲基乙酰胺为2份、丙酮4份、纺丝液的浓度为12%。

4.如权利要求1所述的用于染色废水处理的光敏储能纤维素膜制备方法,其特征在于,对纳米级的醋酸纤维素膜改性接枝处理,制成光敏储能纤维素膜材料的具体步骤如下:

2-1)将3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和多聚磷酸加入二恶烷中形成第二混合溶液,3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐、多聚磷酸和二恶烷的重量份数分别为:3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐1至3份、多聚磷酸1至3份、二恶烷100至300份;

2-2)将纳米级的醋酸纤维素膜置于第二混合溶液中,加热至70℃~90℃并搅拌至充分反应,搅拌时间为1小时~3小时;纳米级的醋酸纤维素膜和第二混合溶液的重量份数为:纳米级的醋酸纤维素膜1至3份、第二混合溶液200至400份;

2-3)反应完成后将醋酸纤维素膜材料取出用丙酮溶液充分冲洗,并用烘箱真空烘干,制成光敏储能纤维素膜材料。

5.如权利要求4所述的用于染色废水处理的光敏储能纤维素膜制备方法,其特征在于,3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐为2份、多聚磷酸为2份和二恶烷为250份制成第二混合液300份;纳米级的醋酸纤维素膜2份。

6.如权利要求1所述的用于染色废水处理的光敏储能纤维素膜制备方法,其特征在于,光敏储能纤维素膜材料进行光照储能的具体方法为:将光敏储能纤维素膜材料放置于紫外光照射下1小时~3小时,照射强度为5mW cm-2~10mW cm-2。

7.如权利要求6所述的用于染色废水处理的光敏储能纤维素膜制备方法,其特征在于,将光敏储能纤维素膜材料放置于紫外光照射下2小时,照射强度约为6mW cm-2。