[发明专利]一种碳纳米管改性聚丙烯材料的制备方法及其应用

说明书

本发明属于污水处理技术领域，具体是一种碳纳米管改性聚丙烯材料的制备方法及其应用，酰氯化碳纳米管分别与含氨基蒽醌化合物以及长链烷基胺反应，获得所述改性碳纳米管；改性碳纳米管和聚丙烯按重量比(0.05～3):100混合，熔融、加工成型，获得碳纳米管改性聚丙烯材料。本发明的改性聚丙烯材料可根据需要加工成为各种形状，具有使用方便、可回收、促进提升偶氮染料、硝酸盐降解速率效果好的特点。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种碳纳米管改性聚丙烯的制备方法及其应用。

背景技术

诸多的报道中蒽醌化合物或者含有蒽醌化合物的材料具有促进提升含偶氮染料和/或硝酸盐废水的微生物厌氧降解速率效果，但在业界还未有大规模的应用，究其原因是现在的方法在实际应用中存在一些不容易应用的不足。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种碳纳米管改性聚丙烯的制备方法。

本发明的另一个目的在于提供一种碳纳米管改性聚丙烯的应用。

本发明的技术方案如下：

一种碳纳米管改性聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤，

S1、酰氯化碳纳米管置于有机溶剂中，维持-5～20℃，滴加含氨基蒽醌化合物和缚酸剂的混合溶液，滴加完继续搅拌反应2～24小时，再继续滴加长链烷基胺和所述缚酸剂的混合溶液，滴加完继续搅拌反应2～10小时，过滤，清洗，干燥，获得所述改性碳纳米管；

S2、步骤S1获得的改性碳纳米管和聚丙烯按重量比(0.05～3):100混合，熔融、加工成型，获得所述碳纳米管改性聚丙烯材料。

在上述技术方案中，步骤S1中有机溶剂并无特别的限制，只要可以分散酰氯化碳纳米管以及溶解其他反应原料并且不与反应物反应即可，具体可以选自四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮和1,4-二氧六环中的一种或几种。有机溶剂的使用量无特别的限制，一般是按照酰氯化碳纳米管重量的100～10000倍加入，或者更进一步的，按照酰氯化碳纳米管重量的500～3000倍加入。

在上述技术方案中，步骤S1中如果含氨基蒽醌化合物和缚酸剂之间的溶解不好，可以加入一些有机溶剂进行溶解，以形成均匀的混合溶液，具体的有机溶剂种类可以按照上述的种类中选择。同样，对于如果长链烷基胺和缚酸剂之间的溶解不好，可以选择使用一些上述的有机溶剂种类进行溶解，以形成均匀的混合溶液。

在上述技术方案中，步骤S1中过滤、清洗之后可再进行过滤操作，或根据需要，进行多次的过滤、清洗操作，以除去未反应的原料。

在上述技术方案中，步骤S2中加工成型可根据需要成型为不同的外型，比如纤维状、颗粒状或者类似现有的mbbr填料。

在本发明的上述技术方案中可进行优选，步骤S1中所述酰氯化碳纳米管上酰氯的摩尔数与含氨基蒽醌化合物上伯氨基的摩尔数和长链烷基胺上伯氨基的摩尔数总和的比例为1:(1～1.2)。

在本发明的上述技术方案中可进行优选，步骤S1中所述含氨基蒽醌化合物上伯氨基摩尔数和长链烷基胺上伯氨基摩尔数的比例为(1～9):(9～1)。更优选的，含氨基蒽醌化合物上伯氨基摩尔数和长链烷基胺上伯氨基摩尔数的比例可以为1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2或者9:1。

在本发明的上述技术方案中可进行优选，步骤S1中所述含氨基蒽醌化合物选自1-氨基-2-溴-4-羟基蒽醌、2-氨基蒽醌、1,2-二氨基蒽醌、1,4-二氨基蒽醌、2,6-二氨基蒽醌、1,8-二氨基蒽醌、1,5-二氨基蒽醌、1-氨基-2-甲基蒽醌、1,5-二羟基-4,8-二氨基蒽醌和1-氨基蒽醌中的至少一种。

在本发明的上述技术方案中可进行优选，步骤S1中所述缚酸剂选自三乙胺、三乙醇胺和N-甲基二乙胺中的至少一种。