[发明专利]一种具有高效脱色性能的活性炭纤维功能材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高效脱色性能的活性炭纤维功能材料的制备方法，属于材料技术领域。所述制备方法是先采用2‑氨基咪唑硫酸盐对活性炭纤维进行预处理，然后采用原位生长法将沸石咪唑骨架材料ZIF‑8负载到预处理的活性炭纤维上，即可制得所述功能材料。本发明将比表面积大，孔洞尺寸可调的ZIF‑8在室温下原位负载到活性炭纤维材料上制成一种具有高效脱色性能的功能材料，该方法工艺简单，充分利用活性炭纤维的优异性能及ZIF‑8对染料的吸附性能和光催化性能，使得功能材料在太阳光照射下能有效吸附、降解有机染料，实现印染废水中有机染料的脱色。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种具有高效脱色性能的活性炭纤维功能材料的制备方法。

背景技术

有机染料被用于纺织行业时，在赋予纺织材料丰富色彩的同时，也引起了水资源污染，且印染废水成分复杂，含有无机盐、表面活性剂等，这在一定程度上增加了染料去除的难度。沸石咪唑骨架材料（ZIF-8）具有高比表面积、可调孔道以及良好的热和化学稳定性等优良性能。然而，在光催化应用方面，ZIF-8的高禁带限制了其性能。因此将其与具有一定导电性的物质相结合可以促进电子转移，降低光生h⁺ - e^- 的复合速率，从而提高光催化效率。

活性炭纤维由于其较高的吸附容量，已被广泛应用于废水中各种污染物的去除。同时活性炭纤维耐酸、碱，耐高温，导电性和化学稳定性好，是一种较理想的环保材料。将ZIF-8负载在活性炭纤维上，不仅提高了对染料吸附量的同时利用活性炭纤维的导电性降低ZIF-8的光生h⁺ - e^- 的复合率，还提高了ZIF-8的光催化性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高效脱色性能的活性炭纤维功能材料的制备方法，该功能材料可用于印染废水中有机染料的脱色，以解决印染中水回用或废水中水溶性染料带来的色度问题，达到节约用水，降低污染物排放的目的。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有高效脱色性能的活性炭纤维功能材料的制备方法，先采用2-氨基咪唑硫酸盐对活性炭纤维进行预处理，然后采用原位生长法将沸石咪唑骨架材料ZIF-8负载到预处理的活性炭纤维上，即可制得所述功能材料。

进一步地，所述活性炭纤维包括活性炭散纤维、毡或布。

进一步地，所述预处理是将活性炭纤维用0.1mol/L的2-氨基咪唑硫酸盐溶液在50~60℃处理10~15 min，取出后烘干。

进一步地，所述原位生长法是将5~10 g/L经预处理过的活性炭纤维先浸入2-甲基咪唑溶的甲醇溶液中，超声处理40~60 min，然后在搅拌条件下加入六水合硝酸锌的甲醇溶液，20-30℃反应12~18 h，反应结束后将纤维材料取出，水洗后烘干。

进一步地，所述2-甲基咪唑溶的甲醇溶液中2-甲基咪唑溶的浓度为0.1~0.4 mol/L。

进一步地，所述六水合硝酸锌的甲醇溶液中六水合硝酸锌的浓度为0.1~0.3 mol/L。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所提供的技术方案将比表面积大，孔洞尺寸可调的ZIF-8在室温下原位负载到活性炭纤维材料上制成一种具有高效脱色性能的功能材料，该方法工艺简单，充分利用活性炭纤维的优异性能及ZIF-8对染料的吸附性能和光催化性能，使得功能材料在太阳光照射下能有效吸附、降解有机染料，实现印染废水中有机染料的脱色。将ZIF-8负载在纤维上，既可以获得更高的脱色效果，又易于重复利用，有良好的应用前景。

具体实施方式