1.一種水處理用纖維/碳納米管/銅酞箐三維可循環(huán)高效催化材料,其特征在于,通過以下方法制備而得:
(1)將碳納米管改性處理獲得多功能反應型碳納米管;
(2)將銅酞箐、穩(wěn)定劑、模板劑和多功能反應型碳納米管加入到磷酸鹽緩沖液中,攪拌30~60 min,形成懸濁液,用堿性溶液調節(jié)pH值為5~9,加熱至80~100℃回流6~24h,過濾,得到碳納米管復合銅酞箐水處理劑,將碳納米管復合銅酞箐水處理劑分散于聚乙二醇2000中得分散液;
(3)將纖維浸漬到分散液中,60~80℃反應2~4h,烘干,水洗;
(4)重復步驟(3)的操作三次,制得纖維/碳納米管/銅酞箐三維可循環(huán)高效催化材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種水處理用纖維/碳納米管/銅酞箐三維可循環(huán)高效催化材料,其特征在于,步驟(1)碳納米管改性處理具體操作為:
Ⅰ、將200 mg 碳納米管加入到40 mL的30%FeCl2溶液中,調節(jié)pH=3,然后加入40 mL H2O2,室溫超聲2 h,室溫磁力攪拌8 h,加水500 mL,抽濾水洗到中性,真空干燥得產物A;
Ⅱ、在干燥氮氣條件下,將3g產物A分散于200mL DMF中,冰水浴冷卻,0℃加入 NaH 522mg,繼續(xù)攪拌 30 min,然后逐漸升溫到90℃,逐滴加入3 mL全氟己基碘烷,超聲反應 24 h,加水猝滅反應,依次用DMF、乙醇和水離心洗滌,真空干燥得產物B;
Ⅲ、將2g產物B分散在50 mL水中,加入438mg NaOH,超聲分散1 h得液A,2g三聚氯氰分散在50mL水中得液B,將液A和液B混合,0~5℃攪拌反應48 h,依次用水和乙醇離心洗滌,真空干燥得產物C;
Ⅳ、通氮氣條件下,在干燥三口燒瓶中加入1.5g產物C,三乙胺2.4mL,DMF 150mL,冰水浴冷卻,0℃下逐滴加入丙烯酰氯1mL,超聲反應24 h,依次用乙醇和水離心洗滌,真空干燥得產物D;
Ⅴ、將產物D 1g、亞磷酸二甲酯415mg與DMF 150mL混合均勻得液C,將0.3mL DBU溶于20 mL DMF中得液D,將液D逐滴加入液C中,25℃超聲反應48 h,依次用乙醇和水離心洗滌,真空干燥后得多功能反應型碳納米管。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種水處理用纖維/碳納米管/銅酞箐三維可循環(huán)高效催化材料,其特征在于,步驟(2)的懸濁液中,銅酞箐與多功能反應型碳納米管的總質量占懸濁液的質量百分比為3~20%。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種水處理用纖維/碳納米管/銅酞箐三維可循環(huán)高效催化材料,其特征在于,銅酞箐與多功能反應型碳納米管的質量比為1: 5~1: 20。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種水處理用纖維/碳納米管/銅酞箐三維可循環(huán)高效催化材料,其特征在于,步驟(2)中,所述穩(wěn)定劑為乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸四鈉、葡萄糖酸鈉、丁烷四羧酸中的一種;所述懸濁液中穩(wěn)定劑濃度為0.01~0.1mol/L。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的一種水處理用纖維/碳納米管/銅酞箐三維可循環(huán)高效催化材料,其特征在于,步驟(2)中,所述模板劑為質量比1:3的三嵌段聚醚P123和三嵌段共聚物F127的混合物;所述懸濁液中模板劑濃度為0.01~0.1mol/L。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的一種水處理用纖維/碳納米管/銅酞箐三維可循環(huán)高效催化材料,其特征在于,步驟(2)中,所述磷酸鹽緩沖液各組分組成為: 0.025~0.05mol/L磷酸二氫鈉,0.05~0.1mol/L磷酸氫鈉,水余量。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的一種水處理用纖維/碳納米管/銅酞箐三維可循環(huán)高效催化材料,其特征在于,步驟(2)中,所述堿性溶液為濃度0.5mol/L~1.5mol/L的氫氧化鈉溶液或濃度0.5mol/L~1.5mol/L的氫氧化鉀溶液。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的一種水處理用纖維/碳納米管/銅酞箐三維可循環(huán)高效催化材料,其特征在于,步驟(2)中,分散液中碳納米管復合銅酞箐水處理劑的質量濃度在18%以下。
10.根據(jù)權利要求1或2所述的一種水處理用纖維/碳納米管/銅酞箐三維可循環(huán)高效催化材料,其特征在于,步驟(3)中,所述纖維為粘膠纖維、棉纖維、麻纖維、聚乙烯醇縮醛纖維、羊毛、兔毛、蠶絲中的一種。