[发明专利]一种超分子吸附滤网的制备方法

说明书

一种超分子吸附滤网的制备方法，属于污水净化技术领域，本发明以疏水性聚合物为电纺聚合物基材，以普通纱网作为支撑材料，静电纺丝纤维附着于纱网表面，将普通纱网与静电纺丝纤维相结合制备微孔结构的吸附型滤网，本发明产品不但具有很好的渗透性，还具有孔径可调节性，其比表面积大，吸附性强，同时由于使用普通塑料纱网为支撑材料，滤网的机械强度增大，可用于吸附水体中金属离子、有机污染物等。

技术领域

本发明属于污水净化技术领域，具体涉及吸附滤网的制备技术。

背景技术

一直以来，我国的水资源环境都面临着严峻的危机，污染物的大量排放更加重了水资源紧缺的现状。将污水净化处理是应对我国水资源紧张现状最有效的方式，水处理行业在我国虽然还属于新兴行业，但是其高速的发展无疑给我们环境治理带来了光明的希望。高效的过滤网设备不仅可以治理受到污染的水源，还能对其进行有效的循环使用，真正是一款全面、高效、节能的过滤设备。

通过静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近十几年来世界材料科学技术领域的最重要的学术与技术活动之一。静电纺丝并以其制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控等优点，已成为有效制备纳米纤维材料的主要途径之一。随着纳米技术的发展，静电纺丝作为一种简便有效的可生产纳米纤维的新型加工技术，将在生物医用材料、过滤及防护、催化、能源、光电、食品工程、化妆品等领域发挥巨大作用。与这些传统的纤维过滤材料相比静电纺丝纳米纤维过滤材料具有很高的比表面积、孔隙率和通透性，更容易吸附分离微小粒子，在制备高精度高性能的过滤材料领域具有广泛的应用前景,但静电纺丝纳米纤维材料仍存在许多问题，如材料的机械强度不高、使用寿命短、可加工性不强等缺点限制了其工程应用。

超分子主体化合物包括冠醚、环糊精、杯芳烃等。冠醚对碱金属和碱土金属有很好的识别能力。环糊精具有疏水性空腔，可以有效地识别和“捕捉”带有疏水基团的有机客体分子，并且环糊精合成比较简单、方便，尤其是β-环糊精价格相对低廉，在环境污染治理中具有潜在的应用前景。杯芳烃具有疏水性空腔，其上下缘可以进一步修饰，可以对金属离子、有机分子进行络合与识别。因此，将超分子主体化合物掺杂入聚合物中，通过静电纺丝制备表面具有超分子主体化合物的纳米纤维，此纤维制成的滤网能对水体中的金属离子、有机分子进行吸附，能有效除去水体中的污染物。

发明内容

本发明的目的在于提出能制备出一种孔径小、吸附性强、机械强度大的超分子吸附滤网的方法。

本发明的技术方案如下：

1）制备电纺溶液：超声条件下，将疏水性聚合物和超分子主体化合物分散于有机溶剂中，形成均相电纺溶液；

2）制备超分子吸附滤网：将电纺溶液在静电纺丝仪上进行纺丝，用塑料纱网作为接收器，使电纺纤维附着于塑料纱网表面，再经加热固化，即得超分子吸附滤网。

本发明以疏水性聚合物为电纺聚合物基材，以普通纱网作为支撑材料，普通纱网机械强度大，可加工性强，静电纺丝纤维附着于纱网表面，将普通纱网与静电纺丝纤维相结合制备微孔结构的吸附型滤网，充分克服了两种材料的缺点。本发明方法制备的产品中，纤维呈直径约为50～10000nm超分子吸附滤网的孔径分布，不但具有很好的渗透性，还具有孔径可调节性，其比表面积大，吸附性强，同时由于使用普通塑料纱网为支撑材料，滤网的机械强度增大，可加工性增强等优点。所制备的超分子滤网可用于吸附水体中金属离子、有机污染物等。该方法制备工艺简单，操作简便，制备条件易控，易于工业化生产。在水污染治理方面将有广阔的应用前景。

进一步地，如不能同时溶解聚合物和超分子主体化合物，则影响静电纺丝过程，不能形成纳米纤维。本发明所述疏水性聚合物为聚丙烯腈或聚苯乙烯。这些有机溶剂同时能够同时溶解疏水性聚合物和超分子主体化合物。

所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或甲苯。