一种应用于处理铅离子废水的PAN/EVOH复合纤维膜制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于处理铅离子废水的PAN/EVOH复合纤维膜，其制备方法包括将聚丙烯腈粉末(PAN)、硫代乙酰胺和氧化石墨烯加入到溶剂Ⅰ中，超声搅拌配制成纺丝液Ⅰ；将聚乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种应用于处理铅离子废水的PAN/EVOH复合纤维膜


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种应用于处理铅离子废水的PAN/EVOH复合纤维膜。
技术背景
[0002]铅是一种毒性很大且以神经毒性为主的重金属污染物，在环境中具有富集累积性，难以被降解，被动植物吸收并富集，通过食物链进入人体且不易被排除，而给人类的身体带来巨大的危害。如破坏人体肾功能、中枢神经系统、造血系统及生殖系统，严重可致癌或死亡。环境中铅的产生主要包括铅蓄电池、铅材、油漆涂料、印刷、农药和汽油等。同时，随着有色金属行业的发展，大量的铅矿被开采和冶炼，这些过程产生大量的废水排放到河流中，从而引起环境污染问题。
[0003]重金属废水的处理技术很多，其中吸附法是一种最常使用，高效且环保的处理方法，与其他具有成本低、操作简单、吸附容量大、处理效率高等特点。中国专利CN103801266A公开了一种壳聚糖纳米纤维膜吸附材料及其制备方法，将壳聚糖纺丝溶液加入静电纺丝设备中，用静电纺丝法制备出壳聚糖纳米纤维膜；将得到的壳聚糖纳米纤维膜在碱性溶液中浸泡后，经清洗和干燥处理得到壳聚糖纳米纤维膜吸附材料。该吸附材料具有生物相容性、可降解性、亲水性、成本低、吸附量大、原料来源广泛的特点，所述吸附材料能够高效吸附金属离子。但是仅采用壳聚糖制备吸附材料，在酸性溶液中易溶解，造成流失，对溶液pH值对该纳米纤维膜吸附重金属离子Pb(Ⅱ)等影响较大，使用寿命比较短。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种应用于处理铅离子废水的PAN/EVOH复合纤维膜，其制备方法包括以下步骤：
[0005]S1：将聚丙烯腈粉末(PAN)、硫代乙酰胺和氧化石墨烯加入到溶剂Ⅰ中，超声，搅拌30～60min，配制成纺丝液Ⅰ，其中聚丙烯腈粉末、硫代乙酰胺和氧化石墨烯的质量比为1:0.8～1.3:0.5～0.9。
[0006]S2：将聚乙烯-乙烯醇(EVOH)、壳聚糖和腐殖酸加入到溶剂Ⅱ中，超声搅拌40～70min，配制成纺丝液Ⅱ，其中聚乙烯-乙烯醇(EVOH)、壳聚糖和腐殖酸的质量比为1:0.45～0.86:0.36～0.69。
[0007]S3：将纺丝液Ⅰ和纺丝液Ⅱ分别装进静电纺丝注射泵中，两注射泵相对开始纺丝，接收辊上得到PAN/EVOH复合纤维膜。
[0008]作为优选方案，上述步骤S1所述的溶剂Ⅰ为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺或N,N-二乙基乙酰胺中的任意一种。
[0009]作为优选方案，上述步骤S2所述的溶剂Ⅱ为无水乙醇、去离子水或无水乙醇和去离子水的混合溶剂中的任意一种。
[0010]作为优选方案，上述步骤S2所述的所述腐殖酸为A型腐殖酸、B型腐殖酸、RP型腐殖
酸或P型腐殖酸中的任意一种。
[0011]作为更优选方案，上述所述溶剂Ⅱ无水乙醇和去离子水混合溶剂中，无水乙醇和去离子的摩尔比为0.3～0.5:0.6～0.8。
[0012]作为更优选方案，上述步骤S3所述纺丝液Ⅰ在纺丝过程中，注射速度为0.5mL/h，电压为22kV，接收辊距离为14cm。
[0013]作为更优选方案，上述步骤S3所述纺丝液Ⅱ在纺丝过程中，注射速度为0.6mL/h，电压为24kV，接收辊距离为18cm。
[0014]本专利技术具有如下有益效果：
[0015](1)本专利技术公开一种应用于处理铅离子废水的PAN/EVOH复合纤维膜，使用静电纺丝的方法，通过聚丙烯腈、硫代乙酰胺和氧化石墨烯和聚乙烯-乙烯醇(EVOH)、壳聚糖和腐殖酸纺丝，最终制备的复合纤维膜比表面积大，孔隙率高，对水体中Pb
2+
的吸附量较大，可适用于水体中重金属过滤处理。
[0016](2)本专利技术制备的PAN/EVOH复合纤维膜，其中聚丙烯腈和聚乙烯-乙烯醇都具有亲水性，采用静电纺丝法制备的复合膜在污水中能够很好和水分子的接触，而氧化石墨烯和壳聚糖等对水中Pb(Ⅱ)进行吸附，因此该PAN/EVOH复合纤维膜具有很好的吸附Pb(Ⅱ)能力。
[0017](3)本专利技术制备的PAN/EVOH复合纤维膜，聚丙烯腈和聚乙烯-乙烯醇在酸性条件下稳定，在酸性条件下该复合纤维膜能够保持很好膜形态，并且反复吸附水中Pb(Ⅱ)循环十次之后，其吸附率依旧能保持在92％以上。
附图说明
[0018]图1为PAN、EVOH和本专利技术实施例1所制备PAN/EVOH复合纤维膜的FI-IR图谱；
[0019]图2为本专利技术实施例1所制备PAN/EVOH复合纤维膜吸附Pb
2+
循环性能图。
具体实施方式
[0020]下面对本专利技术实施例作具体详细的说明，本实施例在本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0021]实施例1
[0022]一种应用于处理铅离子废水的PAN/EVOH复合纤维膜的制备，具体包括以下步骤：
[0023]S1：将聚丙烯腈粉末(PAN)、硫代乙酰胺和氧化石墨烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中，超声，搅拌30min，配制成纺丝液Ⅰ，其中聚丙烯腈粉末、硫代乙酰胺和氧化石墨烯的质量比为1:0.8:0.5。
[0024]S2：将聚乙烯-乙烯醇(EVOH)、壳聚糖和腐殖酸加入到无水乙醇中，超声搅拌40min，配制成纺丝液Ⅱ，其中聚乙烯-乙烯醇(EVOH)、壳聚糖和腐殖酸的质量比为1:0.45:0.36。
[0025]S3：将纺丝液Ⅰ和纺丝液Ⅱ分别装进静电纺丝注射泵中，两注射泵相对开始纺丝，其中纺丝液Ⅰ在纺丝过程中，注射速度为0.5mL/h，电压为22kV，接收辊距离为14cm；纺丝液Ⅱ在纺丝过程中，注射速度为0.6mL/h，电压为24kV，接收辊距离为18cm，接收辊上得到PAN/
EVOH复合纤维膜。
[0026]实施例2
[0027]一种应用于处理铅离子废水的PAN/EVOH复合纤维膜的制备，具体包括以下步骤：
[0028]S1：将聚丙烯腈粉末(PAN)、硫代乙酰胺和氧化石墨烯加入到N,N-二甲基乙酰胺中，超声，搅拌30～60min，配制成纺丝液Ⅰ，其中聚丙烯腈粉末、硫代乙酰胺和氧化石墨烯的质量比为1:1.3:0.9。
[0029]S2：将聚乙烯-乙烯醇(EVOH)、壳聚糖和腐殖酸加入到去离子水中，超声搅拌70min，配制成纺丝液Ⅱ，其中聚乙烯-乙烯醇(EVOH)、壳聚糖和腐殖酸的质量比为1:0.86:0.69。
[0030]S3：将纺丝液Ⅰ和纺丝液Ⅱ分别装进静电纺丝注射泵中，两注射泵相对开始纺丝，其中纺丝液Ⅰ在纺丝过程中，注射速度为0.5mL/h，电压为22kV，接收辊距离为14cm；纺丝液Ⅱ在纺丝过程中，注射速度为0.6mL/h，电压为24kV，接收辊距离为18cm，接收辊上得到PAN/EVOH复合纤维膜。
[0031]实施例3
[0032]一种应用于处理铅离子废水的PAN/E本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于处理铅离子废水的PAN/EVOH复合纤维膜，其特征在于，制备方法包括以下步骤：S1：将聚丙烯腈粉末(PAN)、硫代乙酰胺和氧化石墨烯加入到溶剂Ⅰ中，超声，搅拌30～60min，配制成纺丝液Ⅰ，其中聚丙烯腈粉末、硫代乙酰胺和氧化石墨烯的质量比为1:0.8～1.3:0.5～0.9；S2：将聚乙烯-乙烯醇(EVOH)、壳聚糖和腐殖酸加入到溶剂Ⅱ中，超声搅拌40～70min，配制成纺丝液Ⅱ，其中聚乙烯-乙烯醇(EVOH)、壳聚糖和腐殖酸的质量比为1:0.45～0.86:0.36～0.69；S3：将纺丝液Ⅰ和纺丝液Ⅱ分别装进静电纺丝注射泵中，两注射泵相对开始纺丝，接收辊上得到PAN/EVOH复合纤维膜。2.根据权利要求1所述的一种应用于处理铅离子废水的PAN/EVOH复合纤维膜，其特征在于，步骤S1所述的溶剂Ⅰ为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺或N,N-二乙基乙酰胺中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种应用于处理铅离子废水的P...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰亮，徐凯，
申请(专利权)人：陈杰亮，
类型：发明
国别省市：