申请日2015.06.30
公开(公告)日2015.10.28
IPC分类号C08L71/08; C08L5/08; C08L1/02; C08L69/00; C08L33/26; C02F1/44; C08K3/32; C08K3/26; C08K5/20; C08K5/101; C08J5/18; C08K13/02
摘要
本发明公开了一种废水中重金属过滤纳米膜及其制备方法，主要由以下组分按质量份数配比制成：壳聚糖25～45份、羟基磷灰石13～28份、碳酸钙12～28份、纤维素13～30份、黑麦草提取物12～28份、聚碳酸酯13~30份、二甲基甲酸胺8~25份、丙烯酸甲酯8~24份、聚丙烯酰胺12~28份、乙醇12～19份、聚乙二醇30～60份。与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)本发明制得的废水中重金属过滤纳米膜对废水中的重金属具有良好的处理效果;(2)本发明制得的废水中重金属过滤纳米膜不会造成二次污染、且使用寿命较长。
权利要求书
1.一种废水中重金属过滤纳米膜，其特征在于，主要由以下组分按质量份数配比制成：壳聚糖25～45份、羟基磷灰石13～28份、碳酸钙12～28份、纤维素13～30份、黑麦草提取物12～28份、聚碳酸酯13~30份、二甲基甲酸胺8~25份、丙烯酸甲酯8~24份、聚丙烯酰胺12~28份、乙醇12～19份、聚乙二醇30～60份。
2.根据权利要求1所述一种废水中重金属过滤纳米膜，其特征在于，主要由以下组分按质量份数配比制成：壳聚糖40份、羟基磷灰石23份、碳酸钙22份、纤维素24份、黑麦草提取物26份、聚碳酸酯24份、二甲基甲酸胺21份、丙烯酸甲酯18份、聚丙烯酰胺22份、乙醇15份、聚乙二醇50份。
3.权利要求1所述的一种废水中重金属过滤纳米膜的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)将黑麦草提取物溶于乙醇中，质量浓度为0.5～3%，混合均匀后向其中加入聚乙二醇，制成基液;
(2)将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为560~790℃、压力为1.3~2.8MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为30~120纳米;
(3)将壳聚糖、羟基磷灰石、碳酸钙和纤维素机械粉碎制成粉末，粒径为30~120纳米，并按质量比3～7:2～5:0.5～3:1混合均匀;
(4)将步骤(3)与步骤(2)制得的粉末混合后加入步骤(1)获得的基液中，在温度为610~790℃、转速为1500~2500转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体;
(5)将步骤(4)获得的膏体涂布于模具中，在610~790℃、1.3~2.8MPa条件下压制成型，制得废水中重金属过滤纳米膜。
4.根据权利要求3所述一种废水中重金属过滤纳米膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中将黑麦草提取物溶于乙醇中，质量浓度为2%，混合均匀后向其中加入聚乙二醇，制成基液。
5.根据权利要求3所述一种废水中重金属过滤纳米膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为780℃、压力为2.5MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为90纳米。
6.根据权利要求3所述一种废水中重金属过滤纳米膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中将壳聚糖、羟基磷灰石、碳酸钙和纤维素机械粉碎制成粉末，粒径为90纳米，并按质量比5:3:2:1混合均匀。
7.根据权利要求3所述一种废水中重金属过滤纳米膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中将步骤(3)与步骤(2)制得的粉末混合后加入步骤(1)获得的基液中，在温度为780℃、转速为2200转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体。
8.根据权利要求3所述一种废水中重金属过滤纳米膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)中将步骤(4)获得的膏体涂布于模具中，在780℃、2.4MPa条件下压制成型，制得废水中重金属过滤纳米膜。
说明书
一种废水中重金属过滤纳米膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及纳米复合材料领域，尤其涉及一种废水中重金属过滤纳米膜及其制备方法。
背景技术
水是人类生命之源，他是自然界和人类生存发展过程中不可或缺的重要因素。随着全球经济的迅速发展，人类对水资源的需求量越来越大， 水资源的污染问题也日益严重。在众多水污染中重金属污染占了相当大的比例。而重金属污染又容易在生物链中富集和扩大，并且毒性较大，因此水中重金属污染问题已经严重危害到生态环境和人类的生命健康。目前水中重金属污染治理的研究已经日益成熟，方式繁多，且取得了许多成效。
许多工业废水如金属冶炼和矿物开采过程中含有铬，铜，铅，锌，镍等重金属离子，这些废水中有可能含有较高浓度的重金属离子，这些重金属离子必须要从水中去除，这些废水如果不经处理直接进入排水系统将对后续的生物处理产生影响。
现有技术中，污水处理厂经常采用重金属处理剂的方式达到处理污水的效果，但是该方法存在一些不足，如，向水体中添加重金属处理剂易造成水体的二次污染，从而损害人体健康。
发明内容
解决的技术问题：为了获得一种对废水中重金属处理效果好，不造成二次污染的膜材料，本发明提供了一种废水中重金属过滤纳米膜及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种废水中重金属过滤纳米膜，主要由以下组分按质量份数配比制成：壳聚糖25～45份、羟基磷灰石13～28份、碳酸钙12～28份、纤维素13～30份、黑麦草提取物12～28份、聚碳酸酯13~30份、二甲基甲酸胺8~25份、丙烯酸甲酯8~24份、聚丙烯酰胺12~28份、乙醇12～19份、聚乙二醇30～60份。
作为本发明的一种优选方案，所述废水中重金属过滤纳米膜主要由以下组分按质量份数配比制成：壳聚糖40份、羟基磷灰石23份、碳酸钙22份、纤维素24份、黑麦草提取物26份、聚碳酸酯24份、二甲基甲酸胺21份、丙烯酸甲酯18份、聚丙烯酰胺22份、乙醇15份、聚乙二醇50份。
一种废水中重金属过滤纳米膜的制备方法，包含以下步骤：
(1)将黑麦草提取物溶于乙醇中，质量浓度为0.5～3%，混合均匀后向其中加入聚乙二醇，制成基液;
(2)将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为560~790℃、压力为1.3~2.8MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为30~120纳米;
(3)将壳聚糖、羟基磷灰石、碳酸钙和纤维素机械粉碎制成粉末，粒径为30~120纳米，并按质量比3～7:2～5:0.5～3:1混合均匀;
(4)将步骤(3)与步骤(2)制得的粉末混合后加入步骤(1)获得的基液中，在温度为610~790℃、转速为1500~2500转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体;
(5)将步骤(4)获得的膏体涂布于模具中，在610~790℃、1.3~2.8MPa条件下压制成型，制得废水中重金属过滤纳米膜。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤(1)中将黑麦草提取物溶于乙醇中，质量浓度为2%，混合均匀后向其中加入聚乙二醇，制成基液。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤(2)中将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为780℃、压力为2.5MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为90纳米。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤(3)中将壳聚糖、羟基磷灰石、碳酸钙和纤维素机械粉碎制成粉末，粒径为90纳米，并按质量比5:3:2:1混合均匀。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤(4)中将步骤(3)与步骤(2)制得的粉末混合后加入步骤(1)获得的基液中，在温度为780℃、转速为2200转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤(5)中将步骤(4)获得的膏体涂布于模具中，在780℃、2.4MPa条件下压制成型，制得废水中重金属过滤纳米膜。
有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明制得的废水中重金属过滤纳米膜对废水中的重金属具有良好的处理效果;
(2)本发明制得的废水中重金属过滤纳米膜不会造成二次污染、且使用寿命较长。
具体实施方式
实施例1：
一种废水中重金属过滤纳米膜，主要由以下组分按质量份数配比制成：壳聚糖25份、羟基磷灰石13份、碳酸钙12份、纤维素13份、黑麦草提取物12份、聚碳酸酯13份、二甲基甲酸胺8份、丙烯酸甲酯8份、聚丙烯酰胺12份、乙醇12份、聚乙二醇30份。
一种废水中重金属过滤纳米膜的制备方法，包含以下步骤：
(1)将黑麦草提取物溶于乙醇中，质量浓度为0.5%，混合均匀后向其中加入聚乙二醇，制成基液;
(2)将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为560℃、压力为1.3MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为30纳米;
(3)将壳聚糖、羟基磷灰石、碳酸钙和纤维素机械粉碎制成粉末，粒径为30纳米，并按质量比3:2:0.5:1混合均匀;
(4)将步骤(3)与步骤(2)制得的粉末混合后加入步骤(1)获得的基液中，在温度为610℃、转速为1500转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体;
(5)将步骤(4)获得的膏体涂布于模具中，在610℃、1.3MPa条件下压制成型，制得废水中重金属过滤纳米膜。
实施例2：
一种废水中重金属过滤纳米膜，主要由以下组分按质量份数配比制成：壳聚糖40份、羟基磷灰石23份、碳酸钙22份、纤维素24份、黑麦草提取物26份、聚碳酸酯24份、二甲基甲酸胺21份、丙烯酸甲酯18份、聚丙烯酰胺22份、乙醇15份、聚乙二醇50份。
一种废水中重金属过滤纳米膜的制备方法，包含以下步骤：
(1)将黑麦草提取物溶于乙醇中，质量浓度为2%，混合均匀后向其中加入聚乙二醇，制成基液;
(2)将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为780℃、压力为2.5MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为90纳米;
(3)将壳聚糖、羟基磷灰石、碳酸钙和纤维素机械粉碎制成粉末，粒径为90纳米，并按质量比5:3:2:1混合均匀;
(4)将步骤(3)与步骤(2)制得的粉末混合后加入步骤(1)获得的基液中，在温度为780℃、转速为2200转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体;
(5)将步骤(4)获得的膏体涂布于模具中，在780℃、2.4MPa条件下压制成型，制得废水中重金属过滤纳米膜。
实施例3：
一种废水中重金属过滤纳米膜，主要由以下组分按质量份数配比制成：壳聚糖45份、羟基磷灰石28份、碳酸钙28份、纤维素30份、黑麦草提取物28份、聚碳酸酯30份、二甲基甲酸胺25份、丙烯酸甲酯24份、聚丙烯酰胺28份、乙醇19份、聚乙二醇60份。
一种废水中重金属过滤纳米膜的制备方法，包含以下步骤：
(1)将黑麦草提取物溶于乙醇中，质量浓度为3%，混合均匀后向其中加入聚乙二醇，制成基液;
(2)将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为790℃、压力为2.8MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为120纳米;
(3)将壳聚糖、羟基磷灰石、碳酸钙和纤维素机械粉碎制成粉末，粒径为120纳米，并按质量比7: 5:3:1混合均匀;
(4)将步骤(3)与步骤(2)制得的粉末混合后加入步骤(1)获得的基液中，在温度为790℃、转速为2500转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体;
(5)将步骤(4)获得的膏体涂布于模具中，在790℃、2.8MPa条件下压制成型，制得废水中重金属过滤纳米膜。