[发明专利]一种利用废弃PET纤维制备的应急吸附材料及制备方法

权利要求书

1.一种利用废弃PET纤维制备的应急吸附材料，其特征在于PET骨架与表面接枝的胺基以及后修饰上的碱式氯化铝构成，基本结构式如下，式中1≤n≤5：

其平均直径为40-60μm，碱式氯化铝含量为13.4-16.7％。

2.根据权利要求2所述的利用废弃PET纤维制备的应急吸附材料，其特征在于吸附材料为纤维状，表面含有碱式氯化铝，材料与水的接触角为52°，对砷吸附量9.982-14.989mg/g。

3.一种利用废弃PET纤维制备的应急吸附材料制备方法，其步骤为：

(1)废弃PET纤维预处理：

a.抽提：将PET纤维用有机溶剂在索氏抽提器中抽提4-8小时，然后在室温下晾干；

b.溶胀：将经过抽提干燥后的PET纤维置于三颈瓶中，加入溶胀剂溶胀4-8小时，溶胀剂用量与纤维的质量比例为1∶40-100，溶胀温度为20-40摄氏度；

(2)配制反应乳液：

a.将丙烯酸、乙二胺按照质量比为1∶2～4混合，在35-40℃下搅拌反应8-24h，得到接枝单体溶液；

b.将接枝单体溶液与有机溶胀剂和乳化剂在120r/min搅拌下混合，得到反应乳液，其中接枝单体溶液、有机溶胀剂和乳化剂的质量比＝1∶1.5-2∶0.5-1；

(3)接枝反应：

将经过预处理后的PET纤维与反应乳液在120r/min下混合搅拌，后加入引发剂，PET纤维与引发剂、反应液的质量比例为5-10∶1-2∶1000～5000，在65-95℃下反应8-24h，得到PET-AA-NN，乙醇清洗后50摄氏度真空干燥；

(4)PET-AA-NN纤维负载金属反应

a.将PET-AA-NN纤维浸泡铝离子溶液反应8-12h，50℃下真空干燥，得到PET-AA-NN-Al³⁺纤维；

b.将PET-AA-NN-Al³⁺纤维浸泡在去离子水中，向纤维滴加碱溶液，直至出现大量白色混浊状止，后浸泡4小时后取出，置于120℃下烘12h，于50℃下真空干燥，得到PET-AA-NN-Al₂(OH)_nCl_6-n纤维。

4.根据权利要求3所述的利用废弃PET纤维制备的应急吸附材料制备方法，其特征在于所述步骤1-a中有机溶剂为乙醇、丙酮或者石油醚中的一种，PET与有机溶剂质量比＝1∶50，在索氏抽提器中抽提8小时；所述步骤1-b溶胀剂为DMF、二氯乙烷或甲苯中的一种，溶胀8小时，溶胀剂用量与纤维的质量比例为1∶50，溶胀温度为40摄氏度。

5.根据权利要求4所述的利用废弃PET纤维制备的应急吸附材料制备方法，其特征在于，所述步骤2-a中丙烯酸、乙二胺在40℃下搅拌反应12h，得到接枝单体溶液；步骤2的接枝单体为丙烯酸和乙二胺溶液反应生成物，其结构如下：

步骤2-b中所用溶胀剂为DMF、二氯乙烷或甲苯中的一种；乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇油酸酯、油酸聚氧乙烯酯或双甘油聚丙二醇醚中的一种。

6.根据权利要求5所述的利用废弃PET纤维制备的应急吸附材料制备方法，其特征在于所述接枝单体溶液、有机溶胀剂和乳化剂的质量比为1∶2∶1。

7.根据权利要求5或6所述的利用废弃PET纤维制备的应急吸附材料制备方法，其特征在于步骤3-a中所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二酰或偶氮二异丁腈的一种，PET纤维与引发剂、反应液的质量比例为5∶1∶1200～2000，在95℃下反应12h。

8.根据权利要求7所述的利用废弃PET纤维制备的应急吸附材料制备方法，其特征在于步骤4中所述铝离子溶液为质量浓度5％～20％的三氯化铝溶液，步骤4-b中所用的碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾溶液或氨水，质量浓度为1～10％。