[发明专利]一种层层自组装涂层修饰的棉纤维重金属离子吸附材料及其制备方法

权利要求书

1.一种层层自组装涂层修饰的棉纤维重金属离子吸附材料，其特征在于：所述吸附材料由基材和修饰层组成，所述基材为棉纤维，所述修饰层包括一组以上的层层自组装涂层，所述层层自组装涂层为通过静电层层自组装的方法修饰在基材表面的带正电组装层和带负电组装层。

2.根据权利要求1所述层层自组装涂层修饰的棉纤维重金属离子吸附材料，其特征在于：所述修饰层中，层层自组装涂层的数量为1～30组。

3.一种层层自组装涂层修饰的棉纤维重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)对棉纤维进行预处理，使棉纤维表面带上负电荷；

(2)将经过预处理的棉纤维浸泡于带正电聚电解质溶液或者带正电的无机纳米粒子的悬浮液中，得到表面带正电荷的基材；

(3)将表面带正电荷的基材置于带负电聚电解质溶液或者带负电的无机纳米粒子的悬浮液中，得到基材表面的第一组层层自组装涂层；

(4)重复步骤(2)和步骤(3)，在带正、负电的溶液或悬浮液中交替处理若干次，得到含若干组层层自组装涂层修饰的基材。

4.根据权利要求3所述层层自组装涂层修饰的棉纤维重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于步骤(2)的具体操作为：将经过洗涤以及预处理的棉纤维浸泡于带正电聚电解质溶液或者带正电的无机纳米粒子的悬浮液中1～10分钟，取出后拧干并用去离子水洗涤3～6次，得到表面带正电荷的基材。

5.根据权利要求3所述层层自组装涂层修饰的棉纤维重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于步骤(3)的具体操作为：将表面带正电荷的基材置于带负电聚电解质溶液或者带负电的无机纳米粒子的悬浮液中1～10分钟，取出拧干并用去离子水洗涤3～6次，完成基材表面的第一组层层自组装涂层。

6.根据权利要求4所述层层自组装涂层修饰的棉纤维重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于：所述带正电聚电解质溶液为壳聚糖或聚乙烯亚胺溶液；所述带正电聚电解质溶液的制备方法为：将壳聚糖或聚乙烯亚胺加入去离子水中搅拌1～5h，并调节pH值使电解质离子化，所述的带正电电解质溶液的质量浓度为0.1～5％。

7.根据权利要求4所述层层自组装涂层修饰的棉纤维重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于：所述带正电无机纳米粒子悬浮液为氧化锌悬浮液或二氧化钛悬浮液；其制备方法为：将氧化锌或二氧化钛添加到去离子水中，超声并搅拌1～5h，并调节pH值使无机纳米粒子表面带电荷，所述的带正电无机纳米粒子悬浮液的质量浓度为0.1～5％。

8.根据权利要求5所述层层自组装涂层修饰的棉纤维重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于：所述带负电聚电解质溶液为海藻酸钠溶液、木质素磺酸钠溶液或聚苯磺酸钠溶液；其制备方法为：将海藻酸钠、木质素磺酸钠或聚苯磺酸钠加入去离子水中搅拌1～5h，并调节pH值使电解质离子化，所述的带负电聚电解质溶液的质量浓度为0.1～5％。

9.根据权利要求5所述层层自组装涂层修饰的棉纤维重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于：所述带负电无机纳米粒子悬浮液为氢氧化镁悬浮液、蒙脱土悬浮液或膨润土悬浮液；其制备方法为：将氢氧化镁、蒙脱土或膨润土添加到去离子水中，超声并搅拌1～5h，并调节pH值使无机纳米粒子表面带电荷，所述的带负电无机纳米粒子悬浮液的质量浓度为0.1～5％。

10.根据权利要求3所述层层自组装涂层修饰的棉纤维重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于所述预处理为：将棉织物放入含有40～60g/L的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵以及30～40g/L的氢氧化钠水溶液中，在80～100℃条件下搅拌，反应完成后将棉织物取出洗涤至中性。