【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供了一种可同时吸附去除环境水中多种类全氟和多氟烷基物质的纳米纤维膜的制备方法，属于环境水处理。
技术介绍
1、因其环境持久性、生物蓄积性、对生态和健康的多重危害性，新兴污染物防治是全世界高度重视的命题，典型的持久性污染物是与生态环境安全和人民健康关系最为密切的新兴污染物，被纳入了生态环境部等六部委发布的《重点管控新污染物清单(2023年版)》，是首批依法规要求、必须重点管控的新兴污染物。其中，全氟和多氟烷基物质是与人类生产和生活关系最为密切、接触最为广泛的新兴污染物之一，广泛应用于工业采矿到食品生产和消防泡沫等200多个领域，通过生产过程中产生的固体、液体、气体废物向环境释放，广泛分布在空气、土壤、地表水、沉积物等介质中，最终蓄积在环境水体中。环境水是全氟和多氟烷基物质在环境中运输的关键介质，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-氧杂己酸)铵为主的传统和新型全氟和多氟烷基物质的检出浓度为数ng/l～数百万ng/l。全氟和多氟烷基物质具有极高稳定性，可通过食物链进入人体，直接影响人类健康。因此，环境水中全氟和多氟烷基物质的吸附去除是环境水处理
的重要命题之一。
2、全氟和多氟烷基物质种类多，理化性质差异大，按正辛醇/水分配系数可分为强极性、中等极性和强疏水性全氟和多氟烷基物质，使同时吸附这些性质差异较大的全氟和多氟烷基物质极具挑战。常规的吸附材料例如颗粒活性炭虽然适用于处理具有强疏水性的长链全氟和多氟烷基物质，但对短链全氟和多氟烷基
3、现有研究开发出的实现对环境水中全氟和多氟烷基物质进行吸附去除的新型吸附剂有使用各种官能团(如氨基和羧基)进行功能化的碳材料、阳离子改性的矿物材料、天然聚合物材料(例如纤维素和β-环糊精)、金属有机框架、共价有机框架和其它制备的吸附材料，这些吸附剂往往针对环境水中单一种类的全氟羧酸类、全氟磺酸类、全氟烷基醚羧酸类或对全氟壬氧基苯磺酸盐类吸附去除，对于环境水中多种类全氟和多氟烷基物质的高效同时吸附去除的研究较少。除此以外，在同时吸附去除不同极性(不同碳链长度)的多种全氟和多氟烷基物质时，强极性(短链)全氟和多氟烷基物质的高效吸附去除是一个难点和关键点。不仅如此，现有研究开发出的吸附剂对目标物吸附完成后往往需离心分离、磁分离及膜过滤等二次分离过程，去除方法的操作简便性降低。因此，考虑到环境水中多种全氟和多氟烷基物质的共同污染的现状，开发高效吸附剂以同时去除环境水中多种类全氟和多氟烷基物质具有重要现实意义。
技术实现思路
1、技术问题：本专利技术的目的在于制备一种可吸附多种类全氟和多氟烷基物质的纳米纤维膜的制备方法，使其可实现多种类全氟和多氟烷基物质污染的同时吸附去除。
2、技术方案：本专利技术的一种可吸附多种类全氟和多氟烷基物质的纳米纤维膜的制备方法通过以下技术方案实现：
3、s1：制备季铵化壳聚糖；
4、s2：用静电纺丝法制备季铵化壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维膜；
5、s3：用戊二醛化学交联法将季铵化壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维膜制备为季铵化壳聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交联复合纳米纤维膜。
6、所述季铵化壳聚糖的制备步骤包括：
7、s1.1：将壳聚糖溶解于v/v＝0.01％～0.8％的乙酸水溶液中，得到壳聚糖溶液，其中，壳聚糖的浓度为20～50g/l；
8、s1.2：将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶于去离子水中，得到2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶液，其中，2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶液的浓度为0.60～1.2g/ml；
9、s1.3：在60℃水浴加热搅拌条件下，将v/v＝5％～25％的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶液逐滴加入步骤s1.1制备的壳聚糖溶液中，得到澄清、均匀的混合溶液；
10、s1.4：将所得混合溶液离心后取上清液，将上清液倒入v/v＝1:1的乙醇/丙酮中，缓慢搅拌，即产生白色凝胶状沉淀；
11、s1.5：将所得白色凝胶状沉淀用无水乙醇清洗后，真空干燥，得到季铵化壳聚糖。
12、所述的静电纺丝法制备季铵化壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维膜的步骤包括：
13、s2.1：分别将季铵化壳聚糖和聚乙烯醇溶解于v/v＝20～80％的乙酸溶液中，得到季铵化壳聚糖-聚乙烯醇复合溶液，其中，季铵化壳聚糖的浓度为0.1～20g/l，聚乙烯醇的浓度为80～100g/l，季铵化壳聚糖和聚乙烯醇的质量比w/w为5～25％；
14、s2.2：将季铵化壳聚糖-聚乙烯醇复合溶液置于推进器中，调整喷口至接收屏的距离，在高压静电场下，通过静电纺丝法制备得到季铵化壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维膜。
15、所述的戊二醛化学交联法将季铵化壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维膜制备为季铵化壳聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交联复合纳米纤维膜的方法为：
16、将浓度0.01～0.05mol/l的戊二醛和浓度0.1～2mol/l的稀盐酸以0.5:1～2:1的体积比混合得交联溶剂，交联溶剂放置于密闭容器底部后，将季铵化壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维膜悬挂于此密闭容器中；密闭容器置于60～80℃下，经0.5～3h后，得到季铵化壳聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交联复合纳米纤维膜。
17、所述的纳米纤维膜对环境水中的全氟和多氟烷基物质进行吸附去除的方法为：每升环境水样中放入200～500mg季铵化壳聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交联复合纳米纤维膜，使其充分浸入环境水样；吸附完成后，将复合纳米纤维膜直接从环境水样中取出。
18、所述的环境水包括地下水、地表水、自来水、生活污水、工业污水、农业污水或医疗废水。
19、所述的全氟和多氟烷基物质包括短链全氟羧酸类、长链全氟羧酸类、短链全氟磺酸类、长链全氟磺酸类、全氟烷基醚羧酸类、对全氟壬氧基苯磺酸盐类、氯化多氟醚磺酸盐类。
20、有益效果：本专利技术公开一种可吸附多种类全氟和多氟烷基物质的纳米纤维膜的制备方法及应用，较已有吸附材料，具有以下优点及效果：
21、(1)季铵化壳聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交联复合纳米纤维膜通过提供多种吸附机制，可吸附的全氟和多氟烷基物质种类多，适用的样品基质多。
22、所制备的季铵化壳聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交联复合纳米纤维膜可以同时吸附包括短链全氟羧酸类、长链全氟羧酸类、短链全氟磺酸类、长链全氟磺酸类、全氟烷基醚羧酸类、对全氟壬氧基苯磺酸盐类和氯化多氟醚磺酸盐类等全氟和多氟烷基物质，相比于现有吸附材料吸附目标物种类集中在传统长链全氟和多氟烷基物质或少数短链全氟和多氟烷基物质，本专利技术所制备的季铵化壳聚糖-聚乙烯醇-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可吸附多种类全氟和多氟烷基物质的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，通过以下步骤制得：
2.如权利要求1所述的可吸附多种类全氟和多氟烷基物质的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述季铵化壳聚糖的制备步骤包括：
3.如权利要求1所述的可吸附多种类全氟和多氟烷基物质的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的静电纺丝法制备季铵化壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维膜的步骤包括：
4.如权利要求1所述的可吸附多种类全氟和多氟烷基物质的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的戊二醛化学交联法将季铵化壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维膜制备为季铵化壳聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交联复合纳米纤维膜的方法为：
5.一种如权利要求1、2、3或4所得到的纳米纤维膜吸附环境水中多种类全氟和多氟烷基物质的方法，其特征在于，所述的纳米纤维膜对环境水中的全氟和多氟烷基物质进行吸附去除的方法为：每升环境水样中放入200～500mg季铵化壳聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交联复合纳米纤维膜，使其充分浸入环境水样；吸附完成后，将复合纳米纤维膜直接从环境水样中取出。
6.如权利要
7.如权利要求5所述的纳米纤维膜吸附环境水中多种类全氟和多氟烷基物质的方法，其特征在于，所述的全氟和多氟烷基物质包括短链全氟羧酸类、长链全氟羧酸类、短链全氟磺酸类、长链全氟磺酸类、全氟烷基醚羧酸类、对全氟壬氧基苯磺酸盐类、氯化多氟醚磺酸盐类。
...【技术特征摘要】
1.一种可吸附多种类全氟和多氟烷基物质的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，通过以下步骤制得：
2.如权利要求1所述的可吸附多种类全氟和多氟烷基物质的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述季铵化壳聚糖的制备步骤包括：
3.如权利要求1所述的可吸附多种类全氟和多氟烷基物质的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的静电纺丝法制备季铵化壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维膜的步骤包括：
4.如权利要求1所述的可吸附多种类全氟和多氟烷基物质的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的戊二醛化学交联法将季铵化壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维膜制备为季铵化壳聚糖-聚乙烯醇-戊二醛交联复合纳米纤维膜的方法为：
5.一种如权利要求1、2、3或4所得到的纳米纤维膜吸附环境水中多种类...
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