[发明专利]螯合纤维ABTF及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成新型螯合纤维的方法，具体涉及以丙烯酸改性聚四氟乙烯纤维为母体，以2-氨基苯并噻唑为配体，从而合成能对几种重金属进行选择性吸附的螯合纤维ABTF的方法。 

背景技术

纤维（fiber）是指由连续或不连续的细丝组成的物质，一般是指细而长的材料。纤维的分子量一般都很小，在一万到十万之间，纤维的特点有高强度，结晶能力大，弹性好等。通常人们将长度比直径（直径在几微米或几十微米）大千倍以上且具有一定柔韧性和强力的纤细物质统称为纤维。在动植物体内，纤维在维系组织方面起到重要作用。纤维的应用极为广泛，可在纺织业领域、环保领域、医药领域、军事领域、建筑领域、塑料领域、生物科技领域都大幅度的看到应用。 

纤维具有耐高温性，军事上常用其做“防热衣”，比如：粘胶基碳纤维，聚酰亚胺纤维，聚酰亚胺纤维可以用于F₁赛车车手的防燃服。甲壳素纤维可以被做成各种纱布、止血棉或者绷带，因为甲壳素纤维有除菌的功能；用脱乙酰甲壳素纤维制成的外科缝合线，等病人愈合后，缝合线会自动降解。防渗防裂型纤维在建筑领域大范围的应用，比说在在水泥中加入一定量的防渗防裂型纤维可以大幅度的增强混凝土的性能。 

随着全球工业化的不断深入和社会经济的不断发展，能源、电镀、运输、冶金、采矿、建筑、电池制造、金属深加工等行业的不断发展，重金属得到越来越广泛的应用，其使用种类、数量也呈指数增长。重金属通过多种途径进入人类体内蓄积，对人们的生命安全构成极大的威胁。“十二五”规划中对重金属污染提出了具体的综合防治措施。 

螯合纤维是一类以纤维状聚合物为载体，连接特殊功能基从而与特定物质螯合以实现分离的功能高分子。 

现代分析仪器有了很大的发展，但由于基体效应，大量共存元素的干扰，微量重金属的直接测定存在一些困难。所以，需要进行预分离富集，降低检测下限，从而提高检测准确度和检测效率。利用纤维来源广泛、价格低廉、工业污染轻，还具有吸附重金属的离子的能力，对样品中的重金属离子进行预富集后检测，可以大大降低检测成本和操作技术要求。早在20世纪50年代初就已开始研究和应用，近年来有关纤维吸附剂的开发也是越来越多。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用以吸附重金属离子的螯合纤维ABTF的合成方法。该纤维对重金属有良好的选择性吸附性能，其中对混合重金属溶液中的铅离子有较高的选择性。 

本发明提供一种螯合纤维ABTF的合成方法，包括以下步骤：  

1）、以丙烯酸改性聚四氟乙烯纤维（PTFE-g-AA）为母体，将丙烯酸改性聚四氟乙烯纤维（PTFE-g-AA）置于甲苯中浸泡7~9h； 

2）、在步骤1）的所得物中加入配体，于60~80℃搅拌反应12~16小时（例如为14小时）；所述配体为2-氨基苯并噻唑，母体与配体的摩尔比为0.9~1.1：3； 

3）、将步骤2）所得产物进行过滤，所得滤饼经冲洗后干燥至恒重，得螯合纤维ABTF。 

作为本发明的螯合纤维ABTF的合成方法的改进，步骤3）中的冲洗为：所得滤饼经甲苯、乙醚、乙醇依次冲洗。 

作为本发明的螯合纤维ABTF的合成方法的进一步改进，步骤1）中丙烯酸改性聚四氟乙烯纤维（PTFE-g-AA）与甲苯的料液比为20.0mg：20~30ml。 

作为本发明的螯合纤维ABTF的合成方法的进一步改进，步骤3）中的干燥为于40~60℃（较佳为50℃）恒温干燥。 

作为本发明的螯合纤维ABTF的合成方法的进一步改进，步骤2）中搅拌的转速为 200~300rpm/min。 

本发明还同时提供了如上述任一方法合成而得的螯合纤维ABTF，其对铅离子有选择吸附性。 

本发明所得产物即为新型的螯合纤维ABTF，根据产物中N的含量，合成的螯合纤维ABTF的功能基转化率可通过下面公式(1)和(2)计算：