【技术实现步骤摘要】
一种疏水性氧化石墨烯/碳纳米管协同强化聚四氟乙烯纤维亲油性能的方法
本专利技术涉及材料改性
,尤其是一种疏水性氧化石墨烯/碳纳米管协同强化聚四氟乙烯纤维亲油性能的方法。
技术介绍
近年来,随着石油、化工、冶金、纺织等行业的迅猛发展,大体量、高毒性、难降解的复杂工业废水会对生态环境造成极其严重的影响。含油乳化废水是一种典型的难降解工业废水,其污染主要来源于被分解的乳化油和乳化剂所形成难降解有机污染物、以及相应的化学添加剂。这些污染物分子在水体中以乳化状微油滴(100nm~10μm)的形式与水分子相互结合,稳定性极强,处理难度极大。在众多油水分离技术中,基于材料微界面亲疏水特性的纤维聚结方法,可以通过纤维材料所具有的疏水(亲油)特性,对废水体系中的微油滴进行捕捉,并使其在纤维表面逐渐聚集长大,有效地实现微油滴的分离和资源化回收。然而,近年来随着石油化工行业的迅猛发展,工业含油乳化废水逐渐呈现成分复杂化、大体量等特点,纤维材料本身的亲油特性以及其较低的机械性能难以满足当下复杂体系含油废水处理的高要求。因此,以低成本材料为基体,结合相应改性方法,强化材料亲油特性成为了当下研究的热点。聚四氟乙烯纤维作为一种典型的用于乳化液除油的聚结材料,目前已经被广泛用于聚合纤维的亲疏水改性研究。中国专利ZL201610459479.4公开了一种应用于含油污水处理的聚四氟乙烯纤维疏水性方法,此专利技术首先采用酸性溶液对聚四氟乙烯(PTFE)进行炭化处理,其次利用正硅酸乙酯酸性条件下水解作用在纤维表面沉淀大量的二氧 ...
【技术保护点】
1.一种疏水性氧化石墨烯/碳纳米管协同强化聚四氟乙烯纤维亲油性能的方法,该方法包括以下步骤:/n步骤一、对聚四氟乙烯纤维和氧化石墨烯进行如下的预清洗处理:将经预清洗处理后的聚四氟乙烯纤维置于硫酸溶液中浸泡进行炭化,清洗后干燥,得到微孔聚四氟乙烯纤维;/n步骤二、对碳纳米管进行酸化;将碳纳米管加入到由浓硫酸和浓硝酸混合而成的混合酸溶液中酸化,清洗后干燥,得到酸化碳纳米管;/n步骤三、疏水性氧化石墨烯/碳纳米管混合溶液配制;将经预清洗处理后的氧化石墨烯加入到由乙醇和浓硫酸混合而成的混合液中,加入硅烷偶联剂进行硅烷化接枝改性,清洗后干燥,得到疏水性氧化石墨烯粉末;将制得的疏水性氧化石墨烯粉末加入到无水乙醇中,待分散后经超声处理、搅拌后得到均匀的疏水性氧化石墨烯乙醇溶液;将步骤二制得的酸化碳纳米管加入到均匀的疏水性氧化石墨烯乙醇溶液中,经超声处理、搅拌后得到均匀的疏水性氧化石墨烯/碳纳米管混合溶液;/n步骤四、聚四氟乙烯纤维的改性;将经步骤一得到的微孔聚四氟乙烯纤维置于步骤三得到的均匀的疏水性氧化石墨烯/碳纳米管混合溶液中,经浸泡后清洗、烘干干燥,得到疏水性氧化石墨烯/碳纳米管改性的聚四氟乙烯 ...
【技术特征摘要】
1.一种疏水性氧化石墨烯/碳纳米管协同强化聚四氟乙烯纤维亲油性能的方法,该方法包括以下步骤:
步骤一、对聚四氟乙烯纤维和氧化石墨烯进行如下的预清洗处理:将经预清洗处理后的聚四氟乙烯纤维置于硫酸溶液中浸泡进行炭化,清洗后干燥,得到微孔聚四氟乙烯纤维;
步骤二、对碳纳米管进行酸化;将碳纳米管加入到由浓硫酸和浓硝酸混合而成的混合酸溶液中酸化,清洗后干燥,得到酸化碳纳米管;
步骤三、疏水性氧化石墨烯/碳纳米管混合溶液配制;将经预清洗处理后的氧化石墨烯加入到由乙醇和浓硫酸混合而成的混合液中,加入硅烷偶联剂进行硅烷化接枝改性,清洗后干燥,得到疏水性氧化石墨烯粉末;将制得的疏水性氧化石墨烯粉末加入到无水乙醇中,待分散后经超声处理、搅拌后得到均匀的疏水性氧化石墨烯乙醇溶液;将步骤二制得的酸化碳纳米管加入到均匀的疏水性氧化石墨烯乙醇溶液中,经超声处理、搅拌后得到均匀的疏水性氧化石墨烯/碳纳米管混合溶液;
步骤四、聚四氟乙烯纤维的改性;将经步骤一得到的微孔聚四氟乙烯纤维置于步骤三得到的均匀的疏水性氧化石墨烯/碳纳米管混合溶液中,经浸泡后清洗、烘干干燥,得到疏水性氧化石墨烯/碳纳米管改性的聚四氟乙烯纤维。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤一是将经预清洗处理后的聚四氟乙烯纤维置于50~90wt%的硫酸溶液中在40~60℃下恒温浸泡2~3h,进行炭化,随后用过量去离子水清洗2~3次,并在30~40℃真空恒温干燥箱中烘干12~24h,得到微孔聚四氟乙烯纤维。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述步骤一中所述聚四氟乙烯纤维的预清洗处理过程为:将聚四氟乙烯纤维依次采用50~90vol.%的乙醇溶液和30~50vol.%的丙酮溶液分别浸泡3~5h,然后超声清洗20~30min后沥干备用。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤二中所述混合酸溶液为98wt%浓硫酸和65wt%的浓硝酸按体积比为3:1混合而成;所述经去离子水反复抽滤清洗过后滤体的pH为6.5~7.5。
5.如权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述步骤二中将碳纳米管加入到混合...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯英丽,
申请(专利权)人:锐润上海信息技术服务中心,
类型:发明
国别省市:上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。