[发明专利]一种高效改性离子交换纤维复合材料及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理材料，具体是一种高效改性离子交换纤维复合材料以及该材料在污水处理中的应用。

背景技术

水是人类生命之源，生存之本。随着工农业生产的发展，水环境问题变得越来越严重，水质问题已经严重影响了我们人类的正常生活。因此，必须寻找有效的污水净化技术以实现水资源的可持续利用。离子交换纤维具有在低温下较好的活性以及选择性,价廉易得,可重复使用、回收和再生,并且可使生产连续化,对设备不存在腐蚀,不会污染环境。在水处理以及医药食品领域得到广泛应用。但离子交换树脂受污染问题已成为当前离子交换树脂水处理工艺中的一个棘手问题。为了解决以上问题，现提供一种新的方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效改性离子交换纤维复合材料，该复合材料是采用废旧的离子交换树脂作为基体合成；

本发明的另一目的是利用上述复合材料高效处理有机染料污水。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高效改性离子交换纤维复合材料，该复合材料由下述步骤制备得到：

预处理：将废弃的强碱性阴离子交换树脂在氯化钠水溶液中浸泡使其转化为氯型；

复合材料的合成：将预处理后的氯型离子交换纤维置于硫化钠溶液中浸泡,然后将纤维取出,用蒸馏水冲洗三次以除去表面的硫离子,再转移到硫酸镉溶液中,常温下搅拌，反应一段时间后取出，清洗干燥，待用。

预处理步骤中，所述氯化钠溶液的浓度为0.01M。

复合材料的合成步骤中，所述硫化钠溶液浓度为0.01M；所述浸泡时间为3个小时；所述硫酸镉溶液浓度为0.01M；所述搅拌时间为2个小时；所述反应时间为4-12小时。

一种高效改性离子交换纤维复合材料在处理污水中有机染料上的应用。

该应用步骤为：向污水中加入质量比为5％的复合材料，机械搅拌30分钟，得到经预处理的污水；然后在氙灯光源下,对预处理的污水进行光催化降解反应2小时。

本发明的有益效果：

1)本发明提供的复合纤维材料改性方法简单，易操作；性能更稳定，节省使用成本；

2)利用废弃的离子交换纤维，不仅解决了纤维造成的污染问题，也解决了影响水污染的处置效率及响应速度提高的瓶颈问题，具有重要的环境、经济意义；

3)本发明将达到使用寿命的废旧离子交换纤维二次利用，制成新的水处理材料，该复合纤维材料为污水处理材料的制备提供了一条新的思路；

4)该复合材料方便易携带，本身对环境无污染，并且达到寿命后可以采用降解的方法去除。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

一种高效改性离子交换纤维复合材料，该复合材料由下述步骤制备得到：

废弃离子交换纤维的预处理：首先将废弃的强碱性阴离子交换树脂放在浓度为0.01M的硫化钠水溶液中浸泡使转化为氯型，

实施例1：将预处理后的氯型离子交换纤维置于硫化钠溶液中浸泡,然后将离子交换纤维取出,用蒸馏水冲洗三次以除去表面的硫离子,再转移到0.01M硫酸镉溶液中,常温下搅拌。反应4h后取出，清洗干燥以便后来使用。向污水中加入质量比为5％的复合污水处理剂，机械搅拌30分钟左右，得到经预处理的污水，然后在氙灯光源下(模拟太阳光),进行光催化降解反应,2h降解完。

实施例2：将预处理后的氯型离子交换纤维置于硫化钠溶液中浸泡,然后将纤维取出,用蒸馏水冲洗三次以除去表面的硫离子,再转移到0.01M硫酸镉溶液中,常温下搅拌。反应6h后取出，清洗干燥以便后来使用。向污水中加入质量比为5％的复合污水处理剂，机械搅拌30分钟左右，得到经预处理的污水，然后在氙灯光源下(模拟太阳光),进行光催化降解反应,2h降解了80％。

实施例3：将预处理后的氯型离子交换纤维置于硫化钠溶液中浸泡,然后将纤维取出,用蒸馏水冲洗三次以除去表面的硫离子,再转移到0.01M硫酸镉溶液中,常温下搅拌。反应8h后取出，清洗干燥以便后来使用。向污水中加入质量比为5％的复合污水处理剂，机械搅拌30分钟左右，得到经预处理的污水，然后在氙灯光源下(模拟太阳光),进行光催化降解反应，2h降解了60％。