【技術實現步驟摘要】
本專利技術提供了一種可同時吸附去除環境水中多種類全氟和多氟烷基物質的納米纖維膜的制備方法，屬于環境水處理。
技術介紹
1、因其環境持久性、生物蓄積性、對生態和健康的多重危害性，新興污染物防治是全世界高度重視的命題，典型的持久性污染物是與生態環境安全和人民健康關系最為密切的新興污染物，被納入了生態環境部等六部委發布的《重點管控新污染物清單(2023年版)》，是首批依法規要求、必須重點管控的新興污染物。其中，全氟和多氟烷基物質是與人類生產和生活關系最為密切、接觸最為廣泛的新興污染物之一，廣泛應用于工業采礦到食品生產和消防泡沫等200多個領域，通過生產過程中產生的固體、液體、氣體廢物向環境釋放，廣泛分布在空氣、土壤、地表水、沉積物等介質中，最終蓄積在環境水體中。環境水是全氟和多氟烷基物質在環境中運輸的關鍵介質，其中以全氟丁酸、全氟丁烷磺酸、全氟戊酸、全氟己酸、全氟己烷磺酸、全氟辛酸、全氟辛烷磺酸、全氟(2-甲基-3-氧雜己酸)銨為主的傳統和新型全氟和多氟烷基物質的檢出濃度為數ng/l～數百萬ng/l。全氟和多氟烷基物質具有極高穩定性，可通過食物鏈進入人體，直接影響人類健康。因此，環境水中全氟和多氟烷基物質的吸附去除是環境水處理
的重要命題之一。
2、全氟和多氟烷基物質種類多，理化性質差異大，按正辛醇/水分配系數可分為強極性、中等極性和強疏水性全氟和多氟烷基物質，使同時吸附這些性質差異較大的全氟和多氟烷基物質極具挑戰。常規的吸附材料例如顆粒活性炭雖然適用于處理具有強疏水性的長鏈全氟和多氟烷基物質，但對短鏈全氟和多氟烷基
3、現有研究開發出的實現對環境水中全氟和多氟烷基物質進行吸附去除的新型吸附劑有使用各種官能團(如氨基和羧基)進行功能化的碳材料、陽離子改性的礦物材料、天然聚合物材料(例如纖維素和β-環糊精)、金屬有機框架、共價有機框架和其它制備的吸附材料，這些吸附劑往往針對環境水中單一種類的全氟羧酸類、全氟磺酸類、全氟烷基醚羧酸類或對全氟壬氧基苯磺酸鹽類吸附去除，對于環境水中多種類全氟和多氟烷基物質的高效同時吸附去除的研究較少。除此以外，在同時吸附去除不同極性(不同碳鏈長度)的多種全氟和多氟烷基物質時，強極性(短鏈)全氟和多氟烷基物質的高效吸附去除是一個難點和關鍵點。不僅如此，現有研究開發出的吸附劑對目標物吸附完成后往往需離心分離、磁分離及膜過濾等二次分離過程，去除方法的操作簡便性降低。因此，考慮到環境水中多種全氟和多氟烷基物質的共同污染的現狀，開發高效吸附劑以同時去除環境水中多種類全氟和多氟烷基物質具有重要現實意義。
技術實現思路
1、技術問題：本專利技術的目的在于制備一種可吸附多種類全氟和多氟烷基物質的納米纖維膜的制備方法，使其可實現多種類全氟和多氟烷基物質污染的同時吸附去除。
2、技術方案：本專利技術的一種可吸附多種類全氟和多氟烷基物質的納米纖維膜的制備方法通過以下技術方案實現：
3、s1：制備季銨化殼聚糖；
4、s2：用靜電紡絲法制備季銨化殼聚糖-聚乙烯醇復合納米纖維膜；
5、s3：用戊二醛化學交聯法將季銨化殼聚糖-聚乙烯醇復合納米纖維膜制備為季銨化殼聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交聯復合納米纖維膜。
6、所述季銨化殼聚糖的制備步驟包括：
7、s1.1：將殼聚糖溶解于v/v＝0.01％～0.8％的乙酸水溶液中，得到殼聚糖溶液，其中，殼聚糖的濃度為20～50g/l；
8、s1.2：將2,3-環氧丙基三甲基氯化銨溶于去離子水中，得到2,3-環氧丙基三甲基氯化銨溶液，其中，2,3-環氧丙基三甲基氯化銨溶液的濃度為0.60～1.2g/ml；
9、s1.3：在60℃水浴加熱攪拌條件下，將v/v＝5％～25％的2,3-環氧丙基三甲基氯化銨溶液逐滴加入步驟s1.1制備的殼聚糖溶液中，得到澄清、均勻的混合溶液；
10、s1.4：將所得混合溶液離心后取上清液，將上清液倒入v/v＝1:1的乙醇/丙酮中，緩慢攪拌，即產生白色凝膠狀沉淀；
11、s1.5：將所得白色凝膠狀沉淀用無水乙醇清洗后，真空干燥，得到季銨化殼聚糖。
12、所述的靜電紡絲法制備季銨化殼聚糖-聚乙烯醇復合納米纖維膜的步驟包括：
13、s2.1：分別將季銨化殼聚糖和聚乙烯醇溶解于v/v＝20～80％的乙酸溶液中，得到季銨化殼聚糖-聚乙烯醇復合溶液，其中，季銨化殼聚糖的濃度為0.1～20g/l，聚乙烯醇的濃度為80～100g/l，季銨化殼聚糖和聚乙烯醇的質量比w/w為5～25％；
14、s2.2：將季銨化殼聚糖-聚乙烯醇復合溶液置于推進器中，調整噴口至接收屏的距離，在高壓靜電場下，通過靜電紡絲法制備得到季銨化殼聚糖-聚乙烯醇復合納米纖維膜。
15、所述的戊二醛化學交聯法將季銨化殼聚糖-聚乙烯醇復合納米纖維膜制備為季銨化殼聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交聯復合納米纖維膜的方法為：
16、將濃度0.01～0.05mol/l的戊二醛和濃度0.1～2mol/l的稀鹽酸以0.5:1～2:1的體積比混合得交聯溶劑，交聯溶劑放置于密閉容器底部后，將季銨化殼聚糖-聚乙烯醇復合納米纖維膜懸掛于此密閉容器中；密閉容器置于60～80℃下，經0.5～3h后，得到季銨化殼聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交聯復合納米纖維膜。
17、所述的納米纖維膜對環境水中的全氟和多氟烷基物質進行吸附去除的方法為：每升環境水樣中放入200～500mg季銨化殼聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交聯復合納米纖維膜，使其充分浸入環境水樣；吸附完成后，將復合納米纖維膜直接從環境水樣中取出。
18、所述的環境水包括地下水、地表水、自來水、生活污水、工業污水、農業污水或醫療廢水。
19、所述的全氟和多氟烷基物質包括短鏈全氟羧酸類、長鏈全氟羧酸類、短鏈全氟磺酸類、長鏈全氟磺酸類、全氟烷基醚羧酸類、對全氟壬氧基苯磺酸鹽類、氯化多氟醚磺酸鹽類。
20、有益效果：本專利技術公開一種可吸附多種類全氟和多氟烷基物質的納米纖維膜的制備方法及應用，較已有吸附材料，具有以下優點及效果：
21、(1)季銨化殼聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交聯復合納米纖維膜通過提供多種吸附機制，可吸附的全氟和多氟烷基物質種類多，適用的樣品基質多。
22、所制備的季銨化殼聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交聯復合納米纖維膜可以同時吸附包括短鏈全氟羧酸類、長鏈全氟羧酸類、短鏈全氟磺酸類、長鏈全氟磺酸類、全氟烷基醚羧酸類、對全氟壬氧基苯磺酸鹽類和氯化多氟醚磺酸鹽類等全氟和多氟烷基物質，相比于現有吸附材料吸附目標物種類集中在傳統長鏈全氟和多氟烷基物質或少數短鏈全氟和多氟烷基物質，本專利技術所制備的季銨化殼聚糖-聚乙烯醇-本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種可吸附多種類全氟和多氟烷基物質的納米纖維膜的制備方法，其特征在于，通過以下步驟制得：
2.如權利要求1所述的可吸附多種類全氟和多氟烷基物質的納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述季銨化殼聚糖的制備步驟包括：
3.如權利要求1所述的可吸附多種類全氟和多氟烷基物質的納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的靜電紡絲法制備季銨化殼聚糖-聚乙烯醇復合納米纖維膜的步驟包括：
4.如權利要求1所述的可吸附多種類全氟和多氟烷基物質的納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的戊二醛化學交聯法將季銨化殼聚糖-聚乙烯醇復合納米纖維膜制備為季銨化殼聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交聯復合納米纖維膜的方法為：
5.一種如權利要求1、2、3或4所得到的納米纖維膜吸附環境水中多種類全氟和多氟烷基物質的方法，其特征在于，所述的納米纖維膜對環境水中的全氟和多氟烷基物質進行吸附去除的方法為：每升環境水樣中放入200～500mg季銨化殼聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交聯復合納米纖維膜，使其充分浸入環境水樣；吸附完成后，將復合納米纖維膜直接從環境水樣中取出。
6.如權利要
7.如權利要求5所述的納米纖維膜吸附環境水中多種類全氟和多氟烷基物質的方法，其特征在于，所述的全氟和多氟烷基物質包括短鏈全氟羧酸類、長鏈全氟羧酸類、短鏈全氟磺酸類、長鏈全氟磺酸類、全氟烷基醚羧酸類、對全氟壬氧基苯磺酸鹽類、氯化多氟醚磺酸鹽類。
...【技術特征摘要】
1.一種可吸附多種類全氟和多氟烷基物質的納米纖維膜的制備方法，其特征在于，通過以下步驟制得：
2.如權利要求1所述的可吸附多種類全氟和多氟烷基物質的納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述季銨化殼聚糖的制備步驟包括：
3.如權利要求1所述的可吸附多種類全氟和多氟烷基物質的納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的靜電紡絲法制備季銨化殼聚糖-聚乙烯醇復合納米纖維膜的步驟包括：
4.如權利要求1所述的可吸附多種類全氟和多氟烷基物質的納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的戊二醛化學交聯法將季銨化殼聚糖-聚乙烯醇復合納米纖維膜制備為季銨化殼聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交聯復合納米纖維膜的方法為：
5.一種如權利要求1、2、3或4所得到的納米纖維膜吸附環境水中多種類...
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