负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维、制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法及其制备方法、应用，所述制备方法包括酸洗、负载铁氰酸离子和负载普鲁士蓝粒子；其中，所述过渡金属盐溶液包括钴盐溶液、镍盐溶液和铁盐溶液中的一种或多种组合。通过上述方法制备的功能纤维以离子交换纤维作为载体，所合成的类普鲁士蓝纳米级催化剂负载粒子的颗粒尺寸更大，当完成光催化反应后，需要将功能纤维从净化后的污水取出时，更容易实现固液分离；而且，离子交换纤维基材可以稳定的吸附铁氰酸根，后续很容易与过渡金属离子溶液发生原位反应，使得负载过程更加简单便捷，有利于大规模工业应用；此外，生成的类普鲁士蓝纳米级催化剂更均匀，负载更牢固。负载更牢固。

【技术实现步骤摘要】
负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维、制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及，尤其涉及一种负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]目前，由于光催化剂的无污染、可持续性，大量实践操作中将其运用在污水处理领域。现有的众多研究成果表明，类普鲁士蓝化合物对于光
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芬顿氧化反应具有极好的催化效果。而在现有工艺中，通常先制备出纳米级类普鲁士蓝粉体，然后再将类普鲁士蓝化合物负载在分子筛、铁氧化物等粉体上。上述的制备方法存在着制备成本高、不方便实际工业应用等缺点，使得类普鲁士蓝化合物难以投入到污水净化领域中。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提出一种负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法，以解决上述类普鲁士蓝化合物制备成本高，难以投入到污水净化领域中的问题；
[0004]本专利技术的目的还在于提出一种负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维以及其应用，以将类普鲁士蓝化合物应用在污水净化领域中。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0007]酸洗：使用盐酸溶液对离子交换纤维进行清洗；
[0008]第一次清洗：用纯水清洗酸洗后的离子交换纤维，使离子交换纤维清洗后的水PH值大于5；
[0009]负载铁氰酸离子：将酸洗后的离子交换纤维泡入铁氰化物溶液；
[0010]负载普鲁士蓝粒子：将负载铁氰酸离子后的离子交换纤维泡入过渡金属盐溶液，再用纯水清洗，干燥，得到负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维；
[0011]其中，所述过渡金属盐溶液包括钴盐溶液、镍盐溶液和铁盐溶液中的一种或多种组合。
[0012]所述负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法中，述酸洗步骤前，还包括碱洗步骤，所述碱洗包括：先使用碱性溶液对离子交换纤维进行清洗，再使用纯水进行清洗。
[0013]所述负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法中，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1～1mol/L。
[0014]所述负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法中，所述酸洗步骤和负载铁氰酸离子步骤之间还包括第一次清洗步骤，所述第一次清洗步骤包括：用纯水清洗酸洗后的离子交换纤维；
[0015]所述负载铁氰酸离子步骤和负载普鲁士蓝粒子步骤之间还包括第二次清洗步骤，
所述第二次清洗步骤包括：用纯水清洗负载铁氰酸离子后的离子交换纤维。
[0016]所述负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法中，所述离子交换纤维为弱碱性离子交换纤维，所述离子交换纤维的功能基团包括伯胺、仲胺及叔胺基团中的一种或多种混合。
[0017]所述负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法中，所述过渡金属盐溶液为三氯化铁溶液，所述铁氰化物溶液为铁氰化钾溶液。
[0018]所述负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法中，所述三氯化铁溶液的浓度为0.1～0.5mol/L，所述铁氰化钾溶液的浓度为0.1～0.5mol/L。
[0019]所述负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法中，所述盐酸溶液的浓度为0.1～1.0mol/L。
[0020]本专利技术还提供了一种负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维，所述功能纤维通过上述的制备方法制备。
[0021]本专利技术还提供了一种负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的应用，将上述的负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维用作光催化剂，处理工业废水。
[0022]本专利技术中的一个技术方案可以具有以下有益效果：
[0023]通过上述方法制备的功能纤维以离子交换纤维作为载体，通具有以下的突出优点：
[0024](1)所合成的类普鲁士蓝纳米级催化剂负载粒子的颗粒尺寸更大，当完成光催化反应后，需要将功能纤维从净化后的污水取出时，更容易实现固液分离；
[0025](2)离子交换纤维基材可以稳定的吸附铁氰酸根，后续很容易与过渡金属离子溶液发生原位反应，使得负载过程更加简单便捷，有利于大规模工业应用；
[0026](3)在原位反应负载过程中，生成的类普鲁士蓝纳米级催化剂负载粒子颗粒更均匀，负载更牢固；
[0027](4)纳米类普鲁士蓝催化剂的制备过程及催化剂负载粒子负载过程同时完成，简化了工艺过程，有利于大规模工业化生产制备。
具体实施方式
[0028]下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。为了便于理解本专利技术，下面对本专利技术进行更全面的描述。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0029]实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031]本专利技术公开了一种一种负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法，包括以
下步骤：
[0032]酸洗：使用盐酸溶液对离子交换纤维进行清洗；
[0033]第一次清洗：用纯水清洗酸洗后的离子交换纤维，使离子交换纤维清洗后的水PH值大于5；
[0034]负载铁氰酸离子：将酸洗后的离子交换纤维泡入铁氰化物溶液；
[0035]负载普鲁士蓝粒子：将负载铁氰酸离子后的离子交换纤维泡入过渡金属盐溶液，再用纯水清洗，干燥，得到负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维；
[0036]其中，所述过渡金属盐溶液包括钴盐溶液、镍盐溶液和铁盐溶液中的一种或多种组合。
[0037]本专利技术所述的制备方法将铁氰酸根离子负载在离子交换纤维上，然后用负载有“铁氰酸根”离子的离子交换纤维与含有过渡金属离子的溶液进行化学反应，原位反应生成类普鲁士蓝纳米级催化剂负载粒子，并固载在离子交换纤维上。与现有的先制备出纳米级类普鲁士蓝粉体，然后再将类普鲁士蓝化合物负载在分子筛、铁氧化物等粉体的制备方法相比，更加方便简单，步骤更少，制备成本更低。在本专利技术的具体实施例中，离子交换纤维为弱碱性离子交换纤维。以离子交换纤维作为载体，通过上述制备方法制备的功能纤维，具有以下的突出优点：
[0038](1)所合成的类普鲁士蓝纳米级催化剂负载粒子的颗粒尺寸更大，当完成光催化反应后，需要将功能纤维从净化后的污水取出时，更容易实现固液分离；
[0039](2)离子交换纤维基材可以稳定的吸附铁氰酸根，后续很容易与过渡金属离子溶液发生原位反应，使得负载过程更加简单便捷，有利于大规模工业应用；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：酸洗：使用盐酸溶液对离子交换纤维进行清洗；第一次清洗：用纯水清洗酸洗后的离子交换纤维，使离子交换纤维清洗后的水PH值大于5；负载铁氰酸离子：将酸洗后的离子交换纤维泡入铁氰化物溶液；负载普鲁士蓝粒子：将负载铁氰酸离子后的离子交换纤维泡入过渡金属盐溶液，再用纯水清洗，干燥，得到负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维；其中，所述过渡金属盐溶液包括钴盐溶液、镍盐溶液和铁盐溶液中的一种或多种组合。2.根据权利要求1所述的一种负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法，其特征在于，所述酸洗步骤前，还包括碱洗步骤，所述碱洗包括：先使用碱性溶液对离子交换纤维进行清洗，再使用纯水进行清洗。3.根据权利要求2所述的一种负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1～1mol/L。4.根据权利要求1所述的一种负载类普鲁士蓝光催化剂的功能纤维的制备方法，其特征在于，所述负载铁氰酸离子步骤和负载普鲁士蓝粒子步骤之间还包括第二次清洗步骤，所述第二次清洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：司徒永前，孟繁良，朱云峰，颜杰坡，
申请(专利权)人：佛山市安芯重金属治理有限公司，
类型：发明
国别省市：