本發(fā)明涉及廢水處理技術領域，具體是一種用于硼吸附的功能纖維及其制備方法和應用。
背景技術：
硼是一種半金屬元素，其理化性質介于金屬盒非金屬元素之間，賦予了摻硼物質阻燃、耐熱、耐磨、高硬或質輕等優(yōu)良性能。隨著硼酸、硼砂等含硼化學品在化工、材料、電子工業(yè)的廣泛應用，其生產和應用過程產生了大量的含硼廢水。人在長期飲用硼超標水會危害人體生殖及內神經系統(tǒng)，灌溉水硼超標會引起農作物減產。因此，水溶液中硼的提取與回收具有重要的現實意義。
目前，硼的提取與回收技術主要是萃取法和吸附法。其中，萃取法的萃取劑會隨水流失，工業(yè)中不容易實現。吸附法是工業(yè)中硼去除的理想方法，具有吸附徹底，吸附劑可循環(huán)使用等優(yōu)點。但是，現有硼吸附劑主要是樹脂顆粒型的，其低濃度吸附速率和吸附容量有限，不能較好的去除低濃度溶液中的硼。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種吸附容量大、吸附速率快、再生速率快的用于硼吸附的功能纖維及其制備方法和應用，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：
一種用于硼吸附的功能纖維，其結構通式為化學式(A)所示：
其中，200＜x≤2400，0＜y≤1200。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于硼吸附的功能纖維的制備方法，包括以下步驟：
(1)將聚丙烯腈纖維置于有機胺水溶液中，在70℃-100℃溫度下回流2h-6h，制得胺基化聚丙烯腈纖維，其中有機胺水溶液中有機胺的質量分數為2％-50％；
(2)將步驟(1)中制備的胺基化聚丙烯腈纖維置于D-葡萄糖水溶液中，在25℃-60℃的溫度下回流1h-4h，干燥制得硼吸附的功能纖維，其中D-葡萄糖水溶液中D-葡萄糖的質量分數是10％-50％。
作為本發(fā)明進一步的方案：步驟(1)中，有機胺包括但不限于乙二胺、三乙胺、二乙烯三胺中的一種。
作為本發(fā)明進一步的方案：步驟(2)中，將D-葡萄糖替換為D-果糖。
作為本發(fā)明進一步的方案：步驟(2)中，干燥采用自然風干或者在低溫條件下烘干，其中低溫條件下烘干的溫度不超過100℃。
作為本發(fā)明進一步的方案：聚丙烯腈纖維是散纖或者織物形態(tài)。
本發(fā)明的又一目的是所述功能纖維在吸附回收酸性條件下硼酸根中的應用。
與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明制得的功能纖維采用多順位羥基對硼進行吸附，該過程不釋放質子氫，可以用于強酸性環(huán)境中硼酸的提取分離。另外，功能纖維基體為聚丙烯腈纖維，纖維的具有傳質距離短，外表面積大等特點，可以在吸附較低濃度的硼，并且吸附容量大，吸附速率快，再生速率快。同時，聚丙烯腈纖維的良好力學性能也能保證功能纖維的重復吸附再生利用。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
本發(fā)明實施例中，一種用于硼吸附的功能纖維的制備方法，包括以下步驟：
(1)將聚丙烯腈纖維置于乙二胺質量含量為2％的乙二胺水溶液中，在70℃條件下回流4h，制得胺基化聚丙烯腈纖維。
(2)將步驟(1)中制備的胺基化聚丙烯腈纖維置于D-葡萄糖質量含量為10％的D-葡萄糖水溶液中，在25℃條件下回流1h，在60℃條件下真空烘干制得硼吸附的功能纖維。
實施例2
本發(fā)明實施例中，一種用于硼吸附的功能纖維的制備方法，包括以下步驟：
(1)將聚丙烯腈纖維置于二乙烯三胺胺質量含量為43％的二乙烯三胺水溶液中，在100℃條件下回流6h，制得胺基化聚丙烯腈纖維。
(2)將步驟(1)中制備的胺基化聚丙烯腈纖維置于D-果糖質量含量為50％的D-果糖水溶液中，在60℃條件下回流4h，在80℃條件下真空烘干制得硼吸附的功能纖維。
實施例3
本發(fā)明實施例中，一種用于硼吸附的功能纖維的制備方法，包括以下步驟：
(1)將聚丙烯腈纖維球置于三乙胺質量含量為22％的三乙胺水溶液中，在90℃條件下回流5.5h，制得胺基化聚丙烯腈纖維。
(2)將步驟(1)中制備的胺基化聚丙烯腈纖維置于D-果糖質量含量為25％的D-葡萄糖水溶液中，在40℃條件下回流3.5h，再自然風干制得硼吸附的功能纖維。
實施例4
本發(fā)明實施例中，一種用于硼吸附的功能纖維的制備方法，包括以下步驟：
(1)將聚丙烯腈纖維置于三乙胺的質量分數為50％的三乙胺水溶液中，在75℃溫度下回流5h，制得胺基化聚丙烯腈纖維。
(2)將步驟(1)中制備的胺基化聚丙烯腈纖維置于D-葡萄糖的質量分數為20％的D-葡萄糖水溶液中，在25℃的溫度下回流1h，干燥制得硼吸附的功能纖維。
實施例5
本發(fā)明實施例中，一種用于硼吸附的功能纖維的制備方法，包括以下步驟：
(1)將聚丙烯腈纖維置于乙二胺的質量分數為30％的乙二胺水溶液中，在80℃溫度下回流3h，制得胺基化聚丙烯腈纖維。
(2)將步驟(1)中制備的胺基化聚丙烯腈纖維置于D-葡萄糖的質量分數為30％的D-葡萄糖水溶液中，在30℃的溫度下回流4h，干燥制得硼吸附的功能纖維。
實施例6
本發(fā)明實施例中，一種用于硼吸附的功能纖維的制備方法，包括以下步驟：
(1)將聚丙烯腈纖維置于乙二胺的質量分數為10％的乙二胺水溶液中，在85℃溫度下回流2h，制得胺基化聚丙烯腈纖維。
(2)將步驟(1)中制備的胺基化聚丙烯腈纖維置于D-葡萄糖的質量分數為40％的D-葡萄糖水溶液中，在40℃的溫度下回流2h，干燥制得硼吸附的功能纖維。
本發(fā)明的功能纖維是以胺基化纖維為基體材料，接枝D-葡萄糖用于吸附廢水中的硼。制備方法步驟如下：a.將聚丙烯腈纖維進行胺基化處理；b.在胺基化纖維表面進行醛胺反應接枝D-葡萄糖。該發(fā)明可用于酸性水溶液中硼酸的提取與回收。所述纖維材料應用形式多樣化、沒有二次污染、對硼酸的吸附容量大、吸附速率快，并且制備工藝簡單、成本較低。
對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。