[发明专利]一种具有重金属吸附功能的纳米纤维膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有重金属吸附功能的纳米纤维膜，其特征在于：所述纳米纤维膜包括基质及自组装在表面的大分子；其中基质为热塑性纳米纤维膜；表面的大分子携带氨基基团；其中大分子为聚吡咯或聚苯胺；

其中具有重金属吸附功能的纳米纤维膜由以下方法制备：

(1)热塑性高聚物经熔融共混相分离法制备得到热塑性纳米纤维；

(2)将上述热塑性纳米纤维分散在溶剂中，形成纳米纤维悬浮液，然后通过疏水性非织造布，得到热塑性纳米纤维膜；

(3)将上述热塑性纳米纤维膜浸置于氧化剂溶液中，再加入掺杂剂溶液，搅拌，然后滴加单体溶液，搅拌，取出处理后的纤维膜，清洗，干燥，即得具有重金属吸附功能的纳米纤维膜；其中氧化剂溶液、掺杂剂溶液、单体溶液的体积比为5-20:0-30:20-100；其中单体为吡咯和/或苯胺。

2.根据权利要求1所述的一种具有重金属吸附功能的纳米纤维膜，其特征在于：所述热塑性纳米纤维膜为带有极性基团的热塑性高聚物制备的纳米纤维膜。

3.根据权利要求2所述的一种具有重金属吸附功能的纳米纤维膜，其特征在于：所述热塑性高分子聚合物为聚烯烃-乙烯醇共聚物、聚烯烃-丙烯酸共聚物、聚烯烃-甲基丙烯酸共聚物、马来酸酐接枝聚烯烃、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃中的一种或几种。

4.一种如权利要求1-3任一所述的具有重金属吸附功能的纳米纤维膜的制备方法，包括：

(1)热塑性高聚物经熔融共混相分离法制备得到热塑性纳米纤维；

(2)将上述热塑性纳米纤维分散在溶剂中，形成纳米纤维悬浮液，然后通过疏水性非织造布，得到热塑性纳米纤维膜；

(3)将上述热塑性纳米纤维膜浸置于氧化剂溶液中，再加入掺杂剂溶液，搅拌，然后滴加单体溶液，搅拌，取出处理后的纤维膜，清洗，干燥，即得具有重金属吸附功能的纳米纤维膜；其中氧化剂溶液、掺杂剂溶液、单体溶液的体积比为5-20:0-30:20-100；其中单体为吡咯和/或苯胺。

5.根据权利要求4所述的一种具有重金属吸附功能的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中热塑性纳米纤维的直径为20-300nm。

6.根据权利要求4所述的一种具有重金属吸附功能的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中溶剂为乙醇；纳米纤维悬浮液的质量百分浓度为0.5～5％。

7.根据权利要求4所述的一种具有重金属吸附功能的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中运用高压气流成型技术使纳米纤维悬浮液通过疏水性非织造布；疏水性非织造布为聚烯烃无纺布或聚酯无纺布。

8.根据权利要求4所述的一种具有重金属吸附功能的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中氧化剂溶液的浓度为0.05mol/L～8mol/L；氧化剂为六水合氯化铁、过氧化氢、过硫酸铵、过氧化苯甲酰中的一种或几种；掺杂剂溶液的浓度为0mol/L～2mol/L，掺杂剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或几种；单体溶液的浓度为0.05-0.4mol/L。

9.根据权利要求4所述的一种具有重金属吸附功能的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中热塑性纳米纤维膜浸置于氧化剂溶液中10-30min；加入掺杂剂溶液，搅拌30-60min；滴加单体溶液，搅拌2-6h；搅拌均为机械搅拌。

10.根据权利要求4所述的一种具有重金属吸附功能的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中整个过程中温度为0-30℃；清洗为乙醇和水分别清洗3-6次；干燥温度为50-80℃。