[发明专利]一种磁性壳聚糖纳米纤维铜离子吸附剂及其制备方法、用途

说明书

技术领域

本发明涉及刻蚀液废液领域，尤其涉及一种磁性壳聚糖纳米纤维铜离子吸附剂及其制备方法、用途。

背景技术

在面板制作行业，由于在刻蚀等多个步骤中会大量使用到刻蚀液，加之目前多采用Cu电极材料技术，所述在刻蚀液中含有大量的Cu²⁺，这就无疑会导致大量Cu²⁺的污染，而这一问题也正是刻蚀液厂、面板厂及电镀厂所共同面对的一大难题。

现有的Cu²⁺污染处理的方法是通过在溶液中加入沉淀剂以形成铜泥，然后回收到铜泥处理厂进行Cu²⁺提取的方法，该种方法由于存在Cu²⁺回收效率低且处理成本偏高的问题，现已逐步被壳聚糖吸附法所取代。壳聚糖是天然的高分子材料，具有亲水性、生物相容性、可降解性等优点，壳聚糖及其改性分子中所含有的大量氨基、羟基，可对金属离子具有很强的螯合作用，其主要用于回收重金属和处理含重金属离子的废水。但是，壳聚糖需溶于酸性溶剂(稀的盐酸、硝酸等无机酸和大多数有机酸)中，由于其存在的pH适应范围窄，所以在有限的范围会影响到低浓度金属离子的吸附效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种磁性壳聚糖纳米纤维铜离子吸附剂及其制备方法、用途，以在酸性条件下提高Cu²⁺的吸附效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明提供了一种磁性壳聚糖纳米纤维铜离子吸附剂的制备方法，包括：

将壳聚糖溶于乙酸或氯仿溶液中，配成壳聚糖溶液；

将聚乙烯醇溶于水中，配成聚乙烯醇溶液；

将所述壳聚糖溶液和聚乙烯醇溶液混合，并向其中加入Fe₃O₄纳米颗粒，搅拌，制成均匀的前驱体溶液；

将所述前驱体溶液经静电纺丝，制备得到所述磁性壳聚糖纳米纤维铜离子吸附剂。

可选的，所述壳聚糖的分子量范围为50-100kDa。

可选的，所述壳聚糖溶液的质量分数为3％-7％。

可选的，所述聚乙烯醇溶液的质量分数为10％-15％。

可选的，所述壳聚糖溶液、聚乙烯醇溶液和Fe₃O₄纳米颗粒溶液的体积比为：

壳聚糖溶液：10-30份；

聚乙烯醇溶液：40-50份；

Fe₃O₄纳米颗粒溶液：30-40份。

优选的，所述壳聚糖溶液、聚乙烯醇溶液和Fe₃O₄纳米颗粒溶液的体积比为：

壳聚糖溶液：10份；

聚乙烯醇溶液：50份；

Fe₃O₄纳米颗粒溶液：40份。

可选的，所述静电纺丝的条件为：

纺丝电压：20-25千伏；

接收距离：100-120mm；

喷丝流量：0.2mL/h。

本发明的再一方面提供了一种根据上述技术方案制备得到的磁性壳聚糖纳米纤维铜离子吸附剂。

本发明的又一方面提供了一种根据上述技术方案制备得到的磁性壳聚糖纳米纤维铜离子吸附剂在去除溶液中Cu²⁺污染物中的用途。

本发明实施例提供了一种磁性壳聚糖纳米纤维铜离子吸附剂及其制备方法、用途。由于壳聚糖本身对金属离子具有很强的螯合作用，所以本发明在壳聚糖溶液中通过复合磁性材料(Fe₃O₄纳米颗粒)、并在静电纺丝的作用下制备磁性金属离子吸附剂，这样在外加磁场的作用下，磁性金属离子吸附剂就能够对Cu²⁺离子实现快速吸附分离，可有效地用于酸性环境中Cu²⁺离子的吸附和回收中。该方法工艺简单，制备效率高，适用于工业化生产。

附图说明

图1为本发明实施例提供的磁性壳聚糖纳米纤维铜离子吸附剂的制备工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。