一種去除無機磷的中空多孔吸附材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種去除無機磷的中空多孔吸附材料，其特征在于，包括以下按重量比計的原料：高分子膜材料12?30%，聚乙烯吡咯烷酮2?10%，納米金屬氧化物10?30%，溶劑50?70%；其中納米金屬氧化物為納米氧化鑭和納米Fe3O4按重量比為1?3:1復配而成。本發明專利技術采用的制備中空多孔吸附材料的材料，安全衛生，綠色環保，采用無機納米材料與有機高分子材料雜化制備具有吸附除磷效果的中空多孔吸附材料，制備方法簡單，并且各步驟反應條件易控制。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于中空多孔吸附材料
，尤其涉及一種去除無機磷的中空多孔吸附材料及其制備方法。
技術介紹
膜分離技術作為一種集濃縮和分離于一體的高效無污染凈化技術，具有操作簡單、維護方便、能耗低、適應性強等特點，已廣泛應用于化工、電子、食品、醫療和環境保護等領域。膜材料的化學性質和膜結構決定了分離效果，聚偏氟乙烯(PVDF)是一種新興的、綜合性能優良的膜材料，機械強度高，耐酸堿等苛刻環境條件和化學穩定性好，具有突出的介電性、生物相容性、耐熱性、高分離精度和高效率的特點，在膜分離領域具有廣闊的應用前景。隨著工農業生產規模的加速，人口的增加，含磷農藥和農肺的大量使用，致使越來越多的磷進入河流湖泊中，使水體中的磷污染日益嚴重。磷是作物生長的關鍵營養物質。水體富營養化不僅會導致水中藻類瘋長，而且會使水體含氧量急劇下降，影響魚類等水生生物的生存加強污水中磷的處理；藻類死亡之后，分解要消耗溶解氧。溶解氧的不足及某些有毒藻類還會導致魚類死亡。海洋中浮游生物爆發性繁殖或高度聚集，引起海水變色，影響和危害其它海洋生物正常生存，造成災害性海洋生態異常現象。因此，嚴格控制排放出水中磷的含量，就顯得尤為重要。
技術實現思路
針對現有技術存在的問題，本專利技術的目的是提供一種去除無機磷的中空多孔吸附材料及其制備方法。為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種去除無機磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比計的原料：優選地，所述的高分子膜材料為聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯等中的一種。優選地，所述的納米金屬氧化物為納米過渡金屬氧化物，如納米氧化鑭、納米Fe3O4，納米三氧二鋁、納米氧化鈰等。優選地，所述的納米金屬氧化物的粒徑為10-100nm。進一步優選地，所述的納米金屬氧化物為納米氧化鑭和納米Fe3O4按重量比為1-3:1復配而成。進一步優選地，所述的納米氧化鑭的粒徑為10≤d≤50nm。進一步優選地，所述的納米Fe3O4的粒徑為50＜d≤100nm。優選地，所述的溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡啶烷酮和四氫呋喃中的一種或多種。優選地，所述的中空多孔吸附材料的孔徑為0.4-0.8um，孔隙率為70-85％。一種制備上述的去除無機磷的中空多孔吸附材料的方法，包括以下步驟：(1)將高分子膜材料、聚乙烯吡咯烷酮、納米金屬氧化物、溶劑依次加入料液釜中，在氮氣保護下，在45-100℃下攪拌反應24-48小時，攪拌速度為50-120轉/min，，得到鑄膜液；(2)將步驟(1)的鑄膜液通過紡絲機的噴絲頭和噴絲頭中心管孔內的芯液同時擠出，擠出速度2-30m/min，然后進入溫度為20-50℃的凝固液，經過相分離固化成中空纖維膜，裁切成長度為2-30mm，制得中空多孔吸附材料。優選地，所述的芯液和凝固液分別為水，或水與乙醇、異丙醇、乙二醇或表面活性劑的混合液，且水的重量百分比含量不低于60％。上述中空多孔吸附材料去除含無機磷廢水的方法，包括以下步驟，將廢水的pH調節至3-5，在溫度為20-50℃下通過中空多孔吸附材料。本專利技術的有益效果：1)本專利技術方法中，所采用的制備中空多孔吸附材料的材料，安全衛生，綠色環保，采用無機納米材料與有機高分子材料雜化制備具有吸附除磷效果的中空多孔吸附材料，制備方法簡單，并且各步驟反應條件易控制。2)本專利技術方法制備的熱法中空多孔吸附材料，所述的中空多孔吸附材料的孔徑為0.4-0.8um，孔隙率為70-85％。3)本專利技術方法制備的中空多孔吸附材料，親水性好，有優良的去除水中無機磷的性能。附圖說明圖1為制備去除無機磷的中空多孔吸附材料的工藝流程圖。1、氮氣瓶；2、料液釜；3、閥門；4、計量泵；5、過濾層；6、紡絲機；7、芯液灌；8、凝固槽；9、卷取機。具體實施方式下面通過實施例更具體地描述本專利技術。實施例1一種去除無機磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比計的原料：其中，所述的納米氧化鑭的粒徑為10≤d≤40nm；所述的納米Fe3O4的粒徑為70≤d≤100nm。一種制備上述的去除無機磷的中空多孔吸附材料的方法，包括以下步驟：(1)將納米氧化鑭和納米Fe3O4混合均勻，得到納米金屬氧化物，備用；(2)將聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、納米金屬氧化物、溶劑依次加入料液釜中，在氮氣保護下，在60℃下攪拌反應24小時，攪拌速度為120轉/min，得到鑄膜液；(3)將步驟(2)的鑄膜液通過紡絲機的噴絲頭和噴絲頭中心管孔內的芯液同時擠出，擠出速度15m/min,然后進入溫度為20～50℃的凝固液，經過相分離固化，制得中空多孔吸附材料。其中，所述的芯液和凝固液分別為水與乙醇，其中水的重量百分比為70％。實施例2一種去除無機磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比計的原料：其中，所述的納米氧化鑭的粒徑為10≤d≤40nm；所述的納米Fe3O4的粒徑為70≤d≤100nm。上述去除無機磷的中空多孔吸附材料的制備方法，同實施例1的制備方法。實施例3一種去除無機磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比計的原料：其中，所述的納米氧化鑭的粒徑為10≤d≤40nm；所述的納米Fe3O4的粒徑為70≤d≤100nm。上述去除無機磷的中空多孔吸附材料的制備方法，同實施例1的制備方法。實施例4一種去除無機磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比計的原料：其中，所述的納米氧化鑭的粒徑為10≤d≤40nm；所述的納米Fe3O4的粒徑為70≤d≤100nm。上述去除無機磷的中空多孔吸附材料的制備方法，同實施例1的制備方法。實施例5一種去除無機磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比計的原料：其中，所述的納米氧化鑭的粒徑為10≤d≤40nm；所述的納米Fe3O4的粒徑為70≤d≤100nm。上述去除無機磷的中空多孔吸附材料的制備方法，同實施例1的制備方法。實施例6一種去除無機磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比計的原料：其中，所述的納米氧化鑭的粒徑為10≤d≤40nm；所述的納米Fe3O4的粒徑為70≤d≤100nm。上述去除無機磷的中空多孔吸附材料的制備方法，同實施例1的制備方法。實施例1-3的中空多孔吸附材料的原料如表1所示；實施例1-3的中空多孔吸附材料的去磷效果如表2所示。表1為實施例1-3的中空多孔吸附材料的原料表2實施例1-3的中空多孔吸附材料除磷效果本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種去除無機磷的中空多孔吸附材料，其特征在于，包括以下按重量比計的原料：高分子膜材料?12?30%聚乙烯吡咯烷酮?2?10%納米金屬氧化物?10?30%溶劑?50?70%。

【技術特征摘要】
1.一種去除無機磷的中空多孔吸附材料，其特征在于，包括以下按重量比計的原料：高分子膜材料12-30%聚乙烯吡咯烷酮2-10%納米金屬氧化物10-30%溶劑50-70%。2.根據權利要求1所述的去除無機磷的中空多孔吸附材料，其特征在于，所述的高分子膜材料為聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯中的一種。3.根據權利要求1所述的去除無機磷的中空多孔吸附材料，其特征在于，所述的納米金屬氧化物為納米過渡金屬氧化物。4.根據權利要求1或3所述的去除無機磷的中空多孔吸附材料，其特征在于，所述的納米金屬氧化物的粒徑為10-100nm。5.根據權利要求1或3所述的去除無機磷的中空多孔吸附材料，其特征在于，所述的納米金屬氧化物為納米氧化鑭和納米Fe3O4按重量比為1-3:1復配而成。6.根據權利要求5所述的去除無機磷的中空多孔吸附材料，其特征在于，所述的納米氧化鑭的粒徑為10≤d≤50nm；所述的納米Fe3O4的粒徑為50＜d≤100nm。7.根據權利要求1所述的去除無機磷的中空多孔吸附材料，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：華河林，胡茂華，熊鷹，曾香，
申請(專利權)人：中山朗清膜業有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44