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专利号: 2020109826489
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:以纳米纤维素为载体,在其表面原位还原并负载纳米零价铁,并依次接枝硅烷偶联剂和胺基;

然后,将接枝有胺基的改性纳米纤维素悬浮液与成膜剂、交联剂和湿强剂混合成膜;

所述表面原位还原并负载纳米零价铁过程中,加入聚乙烯吡咯烷酮;

所述纳米纤维素膜催化降解污水中4‑硝基苯酚的方法,包括如下步骤:将纳米纤维素膜投入含有4‑硝基苯酚的污水中,加入NaBH4进行搅拌反应;纳米纤维素膜与NaBH4的质量比为1‑6:6;催化降解完成后,固液分离,将纳米纤维素膜清洗后,回收纳米纤维素膜。

2.根据权利1所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:原位还原并负载纳米零价铁的步骤为:将纳米纤维素制成悬浮液,利用过氧化氢‑氨水混合液对其进行预处理;

将预处理后的纳米纤维素和水溶性铁源混合,并加入还原剂,惰性气体保护下制得负载纳米零价铁的纳米纤维素复合材料。

3.根据权利2所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:所述纳米纤维素、过氧化氢和氨水的质量比为1:8‑12:8‑12。

4.根据权利2所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:所述水溶性铁源为七水合硫酸亚铁或六水合三氯化铁。

5.根据权利1所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:在纳米纤维素表面接枝硅烷偶联剂的方法为:将负载有纳米零价铁的纳米纤维素分散于硅烷偶联剂中,水浴条件下反应,即得。

6.根据权利5所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:水浴反应的温度为70‑80℃。

7.根据权利5所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:负载有纳米零价铁的纳米纤维素与硅烷偶联剂的质量比为8‑12:1。

8.根据权利7所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:所述负载有纳米零价铁的纳米纤维素与硅烷偶联剂的质量比为10:1。

9.根据权利5所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:所述硅烷偶联剂为3‑氯丙基三甲氧基硅烷、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。

10.根据权利1所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:在纳米纤维素表面接枝胺基的方法,具体为:将接枝有硅烷偶联剂的纳米纤维素与二乙醇胺混合,除氧后,水浴反应,即得。

11.根据权利10所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:向反应体系中通入氮气去除氧气。

12.根据权利10所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:水浴反应的温度为45‑55℃。

13.根据权利12所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:所述水浴反应的温度为50℃。

14.根据权利1所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法,其特征在于:所述成膜剂为聚乙烯醇或乙烯‑醋酸乙烯共聚物;

交联剂为硼酸或丙烯酸酯;

湿强剂为聚酰胺聚胺表氯醇树脂或聚酰胺聚受氧氯丙烷树脂。

15.利用如权利要求1‑14任一项所述的可催化降解4‑硝基苯酚的纳米纤维素膜的制备方法制备的纳米纤维素膜,其特征在于:包括纳米纤维素基体以及负载于纳米纤维素表面的纳米零价铁,纳米纤维素表面接枝有醇胺基。

16.根据权利要求15所述的纳米纤维素膜,其特征在于:纳米纤维素和纳米零价铁的质量比为1:0.05‑0.2。

17.根据权利要求15所述的纳米纤维素膜,其特征在于:纳米纤维素的长度为1000‑

2000nm,直径为10‑30nm。

18.根据权利要求15‑17任一所述的纳米纤维素膜,其特征在于:所述纳米纤维素膜在催化降解污水中4‑硝基苯酚中的应用。