專利名稱：一種聚谷氨酸纖維布及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚谷氨酸纖維布及其制備方法和在廢水處理中的應(yīng)用，屬于吸附材料分離工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
環(huán)境中水體污染主要由重金屬離子所造成，這些重金屬離子主要來自電鍍、采礦、冶金、化工、印染等工業(yè)，具有潛在的危害性。特別是汞、鉻、鎘、鉛等重金屬具有生物毒性，微量濃度即可產(chǎn)生毒性。目前主要采用化學(xué)法對含金屬離子的廢水進行處理，如氫氧化物沉淀法、蒸發(fā)濃縮法、離子交換法等。但化學(xué)法仍有許多不足，如離子交換法中離子交換樹脂的交換容量有限，飽和后就不能再吸附金屬離子，且化學(xué)吸附劑不具備生物可降解性等。 Y聚谷氨酸作為一種由微生物合成的氨基酸聚合物，是一種水溶性的可生物降解的高分子材料，其結(jié)構(gòu)上存在游離的帶負電荷的羧基，能夠吸附帶正電荷的重金屬離子。但是，由于Y聚谷氨酸自身具有很強的水溶性，難以單獨作為吸附重金屬的材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出了一種新型聚谷氨酸纖維布及其制備方法，以及利用本發(fā)明聚谷氨酸纖維布處理含有重金屬離子工業(yè)廢水的應(yīng)用。本發(fā)明實現(xiàn)了將Y-聚谷氨酸制備為絮凝劑，不僅克服了化學(xué)處理法中化學(xué)吸附劑不具備生物可降解性、容易對環(huán)境造成污染等缺點，而且在投資、運行、操作管理和金屬回收、水回用等方面均優(yōu)于現(xiàn)有的治理方法。本發(fā)明的目的是提供一種可用于重金屬離子廢水處理的離子交換復(fù)合材料。本發(fā)明提出了一種聚谷氨酸纖維布，其包括聚谷氨酸和纖維布；其中，所述聚谷氨酸纖維布由所述纖維布經(jīng)環(huán)氧化作用后與所述聚谷氨酸經(jīng)物理碾壓粘連而成。其中，所述纖維布包括全棉纖維布、滌棉纖維布或尼龍纖維布之任意一種或任意組合。所述聚谷氨酸的分子量為5 IOOOkD0本發(fā)明的另一目的是提供上述聚谷氨酸纖維布的制備方法，包括以下步驟第一步取聚谷氨酸鈉鹽溶于環(huán)氧氯丙烷溶液中，充分攪拌溶解。第二步將纖維布浸潰于第一步制備的溶液中。第三步取出第二步制備的帶有聚谷氨酸的纖維布，進行物理碾壓。第四步將第三步制備的連有聚谷氨酸的纖維布置于60_80°C條件下烘干。第五步將第四步制備的所述連有聚谷氨酸的纖維布置于100 150°C條件下烘焙，使纖維布和聚谷氨酸連接更緊密，得到所述聚谷氨酸纖維布。其中，本發(fā)明制備方法進一步包括，在所述第三步之后，重復(fù)進行第二步和第三
止/J/ O其中，第一步中聚谷氨酸的分子量為5 IOOOkD ;環(huán)氧氯丙烷溶液的濃度為1%(v/v);第一步中所述聚谷氨酸鈉鹽在所述環(huán)氧氯丙烷溶液中的濃度為0.05 5% (w/v) 0其中，所述浸潰的時間為30 180min。本發(fā)明的另一目的是提供上述聚谷氨酸纖維布在廢水處理中的應(yīng)用。本發(fā)明聚谷氨酸纖維布用于處理廢水中的重金屬離子，包括Cu2+、Cr3+和/或Ni2+。本發(fā)明的聚谷氨酸纖維布對多種金屬離子具有吸附作用，具有用量少、吸附容量大、易于回收再利用、綠色環(huán)保等特點，適于處理含有金屬離子的廢水。本發(fā)明所采用的纖維布廉價易得、抗張力強、易于化學(xué)改性、具有良好的加工性倉泛。本發(fā)明的制備原理如下所示
權(quán)利要求
1.一種聚谷氨酸纖維布，其特征在于，其包括聚谷氨酸和纖維布；其中，所述聚谷氨酸纖維布由所述纖維布經(jīng)環(huán)氧化作用后與所述聚谷氨酸經(jīng)物理碾壓粘連而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚谷氨酸纖維布，其特征在于，所述纖維布包括全棉纖維布、滌棉纖維布或尼龍纖維布之任意一種或任意組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚谷氨酸纖維布，其特征在于，所述聚谷氨酸的分子量為5 IOOOkD0
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚谷氨酸纖維布的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步取聚谷氨酸鈉鹽溶于環(huán)氧氯丙烷溶液中，充分攪拌溶解； 第二步將纖維布浸潰于第一步制備的溶液中； 第三步取出第二步制備的連有聚谷氨酸的纖維布，進行物理碾壓； 第四步將第三步制備的連有聚谷氨酸的纖維布置于60°C 80°C條件下烘干； 第五步將第四步制備的所述連有聚谷氨酸的纖維布置于100 150°C條件下烘焙，得到所述聚谷氨酸纖維布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚谷氨酸纖維布的制備方法，其特征在于，進一步包括，在所述第二步之后，重復(fù)進行第二步和第二步。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚谷氨酸纖維布的制備方法，其特征在于，所述第一步中聚谷氨酸鈉鹽的分子量為5 IOOOkD,所述環(huán)氧氯丙烷溶液的濃度為I % (v/v);所述第一步中所述聚谷氨酸鈉鹽在所述環(huán)氧氯丙烷溶液中的濃度為O. 05 5% (w/v)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚谷氨酸纖維布的制備方法，其特征在于，所述浸潰的時間為 30 180min。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚谷氨酸纖維布在廢水處理中的應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述聚谷氨酸纖維布用于處理廢水中的重金屬離子，包括Cu2+、Cr3+和/或Ni2+。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚谷氨酸纖維布，其包括纖維布和聚谷氨酸；其中，聚谷氨酸纖維布由纖維布經(jīng)環(huán)氧化作用后與聚谷氨酸經(jīng)物理碾壓粘連而成。本發(fā)明還公開了聚谷氨酸纖維布的制備方法及其在廢水處理中的應(yīng)用。本發(fā)明制備工藝簡單、成本低廉，易于推廣，所制備的聚谷氨酸纖維布對多種金屬離子具有吸附作用，具有用量少、吸附容量大、易于回收再利用、綠色環(huán)保等優(yōu)點，適用于對含金屬離子廢水的應(yīng)用處理。
文檔編號C02F1/62GK102962038SQ201210476528
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者汪正華, 吳自榮, 黃靜, 朱蓓霖, 張利, 韋云萍, 張金龍 申請人:華東師范大學(xué)