The invention discloses a modified method, in situ polymerization of pyrrole carbon fiber surface: 1) in 10 ~ 60 DEG C, carbon fiber and mixed pyrrole aqueous dispersions, the quality of carbon fiber and pyrrole is 2 ~ 2000:1, and the amount of carbon fiber quality ratio range of water is 2 ~ 10; after mixing placed so that the surface of carbon fiber and pyrrole monomer and the full contact adsorption on the surface of carbon fibers; 2) solution with the addition of oxidant to realize chemical oxidation polymerization, and the molar ratio of oxidant and pyrrole monomer ranged from 1:0.05 to 3, and in 10 ~ temperature condition of 30 DEG under continuous reaction; 3) after the reaction, the pH value of reaction solution to neutral; 4) remove the carbon fiber from the reaction solution, rinse with water, drain water, and drying to obtain the carbon fiber / PPy composites. Polypyrrole has good biocompatibility, and after the study found that the carrier combined with doping dedoping characteristics, so it has a strong adsorption, with broad-spectrum adsorption of pollutants in sewage.
【技术实现步骤摘要】
碳纤维表面原位聚合吡咯的修饰方法
本专利技术属于化学及水处理领域,涉及一种采用化学聚合的方法在碳纤维表面原位聚合生成一层聚吡咯的碳纤维/聚吡咯复合材料的制备方法。
技术介绍
本专利技术所涉及到的碳纤维是指一种含碳量高达90%以上的无机纤维。聚丙烯腈纤维,粘胶长丝纤维,沥青纤维等经过不同程度的碳化处理过程后可制得目前应用广泛的碳纤维材料。通常情况下,碳纤维表面涂敷有一层1~3μm的环氧树脂层,这是为了提高碳纤维束丝的抱合力,在单丝表面形成光滑平整的保护膜,防止纤维磨损、产生毛丝;保护碳纤维经表面处理后得到的活性表面,避免纤维表面吸附空气中的水分和灰尘;提高纤维的润湿性和附着力,改善纤维与基体树脂的相容性,提高复合材料的界面剪切强度。碳纤维丝具有较小的直径(~7μm)以及较高的比表面积(~1000m2/g),因此具有很好的吸附特性,同时由于碳纤维具有较好的生物相容性,因此可作为优良的生物载体,且具有很好的化学惰性及环境稳定性。基于碳纤维的这些优良特性,日本科学家小岛昭教授率先将其应用于水处理领域。但环氧树脂层及碳纤维本身的亲水性差,这导致碳纤维丝在水中的展开性能较差,微生物附着性能较差。为解决这一问题,科学家们利用上浆剂在环氧树脂涂敷层的外层再涂敷上一层具有水溶性好,碳纤维粘附性能好的上浆剂(ZL2012101957783),使得其具有良好的水相展开能力,使得其具有优良的微生物载体性能。但这类上浆剂也仅仅是提高了碳纤维在水相中的分散性能,并没有进一步提升其在水处理中的其他性能,如吸附特性。对于原位污水治理,如河流、池塘和湖泊等自然水体的水体净化工程,这些水体中 ...
【技术保护点】
碳纤维表面原位聚合吡咯的修饰方法,其特征在于,包括:将碳纤维浸泡在聚吡咯水分散液中,通过添加氧化剂使吡咯在碳纤维表面原位聚合,生成碳纤维/聚吡咯复合物。
【技术特征摘要】
1.碳纤维表面原位聚合吡咯的修饰方法,其特征在于,包括:将碳纤维浸泡在聚吡咯水分散液中,通过添加氧化剂使吡咯在碳纤维表面原位聚合,生成碳纤维/聚吡咯复合物。2.根据权利要求1所述的碳纤维表面原位聚合吡咯的修饰方法,其特征在于,复合物中,碳纤维与聚吡咯的质量比为2~2000:1。3.根据权利要求1所述的碳纤维表面原位聚合吡咯的修饰方法,其特征在于,具体包括以下步骤:1)在-10~60℃下,将碳纤维与吡咯水分散液混合,其中碳纤维与吡咯的质量比为2~2000:1,水的用量与碳纤维质量比值范围为2~10:1;混合后放置使碳纤维表面与吡咯单体充分接触并将其吸附于碳纤维表面;2)加入氧化剂的溶液以实现化学氧化聚合,且氧化剂与吡咯单体的摩尔比为1:0.05~3,并在-10~30℃的温度条件下持续反应;3)反应结束后,将反应液pH值调至中性;4)将碳纤...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨鸿辉,冯江涛,延卫,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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