[发明专利]一种用于吸附重金属离子的纳米纤维膜及其制备方法

权利要求书

1.一种用于吸附重金属离子的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）改性聚对苯二甲酸类原料的制备

向聚对苯二甲酸类原料60-100份加入5-10倍重量份的间甲酚溶液中，然后加入10-20份的改性剂，在20-35℃的温度下搅拌反应40-60min，制得改性聚对苯二甲酸类原料；所述改性剂为增容剂，所述增容剂为丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐、异氰酸酯的一种或多种组合；

（2）纤维膜母粒的制备

将40-70份步骤（1）制得的改性聚对苯二甲酸类原料加入体积比为1:4的二氯甲烷和三氟乙酸混合溶液中，在磁力搅拌的作用下溶解1-3h，将改性聚对苯二甲酸类原料配置成质量分数为10-16%的溶液；

将改性碳纳米管和氧化石墨烯的混合粉体10-30份加入2-5倍质量分数为8-16%的硅烷偶联剂的DMF溶液中，在55-80℃的温度下搅拌反应60-80min后，加入金属螯合剂20-40份继续搅拌反应1-2h，然后将温度降至30-40℃，使用乙醇萃取去除过量的硅烷偶联剂和重金属螯合剂，收集混合纳米粉体；

将改性聚对苯二甲酸类原料溶液、混合纳米粉体与聚羟基丁酸酯基共聚物9-15份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5-10份、羧甲基壳聚糖5-10份、聚丙烯酰胺6-12份、海藻酸钠8-14份、聚氧乙烯烷基酯3-6份、十二烷基苯磺酸钠3-6份、肉桂醛5-9份、二甲基丙烯酸乙二醇酯4-7份在高混机进行充分混合，然后经双螺杆挤出机熔融塑化、挤出、过滤膜；

（3）改性薄膜料的制备

将聚甲基丙烯酸甲酯10-18份和步骤（2）制备的纤维膜母粒在高混机中高速混合均匀，备用；

（4）纳米纤维膜的制备

将步骤（3）制备的改性薄膜料在单螺杆挤出机中熔融塑化，依次通过计量泵、过滤器和熔体分配器共挤制备复合薄膜，再依次经过冷却、分切成条、第一次多辊热拉伸、红外烘箱加热、第二次多辊热拉伸、机械膜裂开纤、热定型制成用于吸附重金属离子的纳米纤维膜。

2.根据权利要求1所述的一种用于吸附重金属离子的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述聚羟基丁酸酯基共聚物包括聚羟基丁酸酯-3-氨丙基三甲氧基硅烷共聚物和聚羟基丁酸酯-聚乙二醇共聚物的混合物，两者的质量比为1：（1-4），聚乙二醇的分子量为1000-6000。

3.根据权利要求1所述的一种用于吸附重金属离子的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述改性聚对苯二甲酸类原料包括改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性聚对苯二甲酸丙二醇酯或改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的一种或几种组合。

4.根据权利要求1所述的一种用于吸附重金属离子的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述重金属螯合剂为亚氨基二琥珀酸四钠、乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、羟乙基乙二胺三乙酸或二羟乙基甘氨酸的一种或几种组合。

5.根据权利要求1所述的一种用于吸附重金属离子的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述改性聚对苯二甲酸类原料的熔融指数为2.5-5g/10min。

6.根据权利要求1所述的一种用于吸附重金属离子的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述改性碳纳米管为羟基改性碳纳米管。

7.权利要求1-6任一项所述的制备方法制得的用于吸附重金属离子的纳米纤维膜。