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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米纤维吸附材料,尤其涉及一种用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料制备方法及镍络合物废水资源化技术。
技术介绍
1、目前,纳米纤维吸附材料是一种利用纳米纤维的特性制成的具有强大吸附能力的材料,纳米纤维,作为一种直径在纳米级的新型纤维材料,具有极高的长径和比表面积,使得纳米纤维在吸附、过滤、增强方面具有显著优势,纳米纤维的极大比面积和表面活性使其具有强大的吸附能力,可以用于去除水中的有害物质、染料和重金属污染物。在电镀、冶金等行业产生大量含镍络合物废水,这些镍络合物废水化学性质较为稳定,不易沉淀,迁移能力强,危害较大。
2、但现有技术中,普通的纳米纤维对镍络合物的去除效率较低,处理成本较高,循环再生性能有限,因此存在二次污染的潜在风险。镍作为不可再生的重要金属资源,处理含镍络合物废水并从中回收镍离子资源具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料制备方法及镍络合物废水资源化技术,旨在解决现有技术中的普通的纳米纤维对镍络合物的去除效率较低,处理成本较高,循环再生性能有限,存在二次污染的风险以及镍离子资源化难的技术问题。
2、为实现上述目的,本专利技术采用的一种用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料制备方法,包括如下步骤:
3、步骤一:以聚乙烯醇、聚苯胺、聚丙烯腈、聚丙烯为原料,并将聚乙烯醇、聚苯胺、聚丙烯腈、聚丙烯进行充分溶解;
4、步骤二:在聚乙烯醇溶液
5、在聚苯胺溶液中加入含胺基的化合物和交联剂,使其在聚苯胺基底中引入胺基,反应温度为60~140℃,反应时间为2~72h;
6、将聚丙烯腈溶液转移至反应器之中,并加入含胺基的化合物,使其引入胺基,反应温度为80~140℃,反应时间为2~48h;
7、在聚丙烯溶液中加入引发剂和含胺基的化合物,在聚丙烯基底中引入胺基,反应温度为60~100℃,反应时间为2~48h;
8、步骤三:将上述步骤二中的产物过滤、洗涤、干燥后得到胺基化聚合物,将胺基化聚合物分散于无水乙醇溶液中,加入含硫试剂,并控制ph值为12~14,反应温度为50~78℃,反应时间为10~24h;
9、步骤四:将上述步骤三得到的产物进行过滤、洗涤、干燥后得到含硫聚合物,将含硫聚合物溶解于二甲基亚砜和n,n-二甲基乙酰胺的混合溶剂之中,二甲基亚砜和n,n-二甲基乙酰胺溶剂的体积比为0.5~3,制得纺丝液;
10、步骤五:以纺丝液为原料,使用静电纺丝设备,将其制为纳米纤维,经洗涤、干燥后,即制得用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料。
11、步骤六:以上述步骤五所述制备的含硫纳米纤维为吸附剂,采用湿法将含硫纳米纤维填入吸附柱内,将含镍络合物废水自下而上泵入吸附柱内,即去除废水中的镍络合物;
12、步骤七:待上述步骤六所述动态柱吸附中含硫纳米纤维吸附饱和后,自上而下通入解吸液,循环解吸可将镍离子溶液浓度富集至0.5-80g/l。通入再生液后即可实现纳米纤维的循环吸附;
13、步骤八:将步骤七所述镍离子解吸液浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥,即可得到硫酸镍产品。
14、其中,所述聚乙烯醇溶于水中,温度在80~95℃。
15、其中,所述聚苯胺溶于n-甲基吡咯烷酮和n,n-二甲基乙酰胺的混合溶液之中,n-甲基吡咯烷酮和n,n-二甲基乙酰胺的混合溶液的混合体积比为0.5~2,温度在100~150℃。
16、其中,所述聚丙烯腈溶于n,n-二甲基乙酰胺,温度在70~105℃。
17、其中,所述聚丙烯溶于n,n-二甲基乙酰胺,温度在70~105℃。
18、其中,所述氧化剂采用高碘酸钠、双氧水和高锰酸钾中的任意一种。
19、其中,所述含胺基的化合物采用乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、聚乙烯亚胺和尿素中的任意一种。
20、其中,所述交联剂采用二氯甲烷和甲醛中的任意一种。
21、其中,所述引发剂采用二硫酸钾、过二硫酸铵和过二硫酸钠中的任意一种。
22、其中,所述含硫试剂采用二硫化碳、三聚硫氰酸和二巯基丙醇中的任意一种。
23、其中,所述解吸液为0.5~4 mol/l硫酸水溶液,再生液为0.5~2mol/l氢氧化钠水溶液。
24、本专利技术的一种用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料制备方法及镍络合物废水资源化技术的有益效果为:比表面积和吸附能力,纳米纤维具有极大的比表面积和极高的表面积/体积比,为其提供强大的吸附能力,能够有效的吸附废水中的镍络合物,提高镍络合物的去处效率,对镍络合物进行深度去除,当含有镍络合物的废水通过纳米纤维吸附材料时,镍络合物会被有效地截留在微孔中,实现高效去除,纳米纤维吸附材料可以进行再生利用,降低了处理成本,同时减少了二次污染的风险,对镍络合物具有更高的选择性和亲和力,可处理含镍络合物废水并且通过解吸富集镍离子实现其资源化利用。
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1.一种用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的一种用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料制备方法,其特征在于,
3.如权利要求1所述的一种用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料制备方法,其特征在于,
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11.如权利要求1所述的镍络合物废水资源化技术,其特征在于:
...【技术特征摘要】
1.一种用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的一种用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料制备方法,其特征在于,
3.如权利要求1所述的一种用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料制备方法,其特征在于,
4.如权利要求1所述的一种用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料制备方法,其特征在于,
5.如权利要求1所述的一种用于水体镍络合物深度去除的纳米纤维吸附材料制备方法,其特征在于,
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