一種吸附揮發(fā)性有機物的含自組裝微球的非織造布的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附揮發(fā)性有機物的含自組裝微球的非織造布的制備方法，屬于功能高分子材料和環(huán)境領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，進入大氣中的揮發(fā)性有機化合物越來越多，其成分復雜，具有刺激性、毒性，對人類的健康和周圍環(huán)境都產(chǎn)生了不良的影響。其中含苯廢氣對人體健康危害較大，其通過呼吸道和皮膚進入人體后將引起病變，并具有致癌作用，像其它如正己烷、庚烷和辛烷會影響人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。因此，對揮發(fā)性有機氣體污染的治理研究已逐漸成為人們關(guān)心的環(huán)境問題之一。
[0003]對有機廢氣的治理人們早就有研究，而且已經(jīng)開發(fā)出一些卓有成效的控制技術(shù)，這些控制技術(shù)主要分兩類，一類是破壞性方法即將有機廢氣轉(zhuǎn)化成0)2和H 20 ;另外一類是非破壞性方法，即將有機廢氣凈化并回收，目前廣泛采用且研究較多的有吸附法、熱破壞法、冷凝法、吸收法等。近年來形成的新控制技術(shù)有生物膜法、電暈法、臭氧分解法、等離子體分解法等。由于吸附法具有對廢氣的凈化較為徹底，處理效率高，操作條件溫和，能耗低，吸附劑還可再生重復利用等優(yōu)點，被廣泛應用于各種情況下的有機廢氣去除。吸附劑有天然或合成、有機或無機的，種類繁多，而實用性高的吸附劑種類卻很少，吸附苯乙烯所用的傳統(tǒng)吸附劑的活性炭【活性炭吸附處理苯和甲苯氣體的性能及機理研究，昆明理工大學博士學會論文，2010.10】。由于活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑，其具有高度發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)，獨特的外表面以及較大的孔體積，使得活性炭具有較高的吸附能力和選擇性【Modeling competitive adsorpt1n of mixtures of volatile organiccompounds in a fixed-bed of beaded activated carbon， Environmental Science andTechnology.48(2014)5108-5117】。中國專利CN101734655 A公開了一種高效吸附有機廢氣的蜂窩狀活性炭，上述專利所述的活性炭能有效的保證吸附率，提高活性炭的耐高溫、耐高壓和使用壽命，可用于吸附大部分有機氣體。
[0004]大孔或微孔樹脂由于其可控的孔隙結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定的物理化學性質(zhì)以及較高的比表面積等優(yōu)點，被越來越多的應用于有害氣體的吸附領(lǐng)域【Preparat1n of highlyporous hypercrossI inked polystyrene adsorbents:Effects of hydrophilicity onthe adsorpt1n and microwave-assisted desorpt1n behav1r toward benzene，Microporous and Mesoporous Materials.181 (2013) 222-227】。中國專利 CN102078802 A公開了一種吸附有機氣體的改性介孔粉體材料，該材料以SBA-15為載體，經(jīng)乙烯基三甲氧基硅烷的硅烷偶聯(lián)劑移植法改性和負載氧化銅改性后，制得該SBA-15改性材料，其具有對揮發(fā)性有機化合物凈化效率較高、反應周期短，制備簡單等特點。然而，顆粒型吸附劑易粉化和沉降、不易成型，且透氣性較差，不便于攜帶。
[0005]本發(fā)明以常見的透氣性材料非織造布為基材，通過紫外/高能接枝改性和化學改性的方法，將多孔微球引入非織造布表面，通過微球高比表面積的孔結(jié)構(gòu)與無紡布的支撐性能相結(jié)合，得到一種表面富含各種極性基團，兼具透氣性和吸附性雙重作用的新型非織造布材料，用以去除大氣中低濃度的揮發(fā)性有機化合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種吸附揮發(fā)性有機物的含自組裝微球的非織造布。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0008]本發(fā)明涉及一種吸附揮發(fā)性有機物的含自組裝微球的非織造布的制備方法，其特征是包括以下步驟:
[0009]a)非織造布預處理:將非織造布基材與含供氫體的不飽和單體放入聚乙烯袋中，用紫外線輻射0.Ι-lh，取出接枝后的非織造布并用乙醇洗凈均聚物，在真空烘箱中烘至恒重，得到供氫體含量為10% -50%的功能化非織造布；
[0010]b)功能微球的制備:將含受氫體的不飽和單體1-1Oml與交聯(lián)劑1-1Oml置于燒瓶中加熱，進行交聯(lián)聚合，制備結(jié)束后用去離子水和乙醇清洗過濾，得到受氫體含量為10% -50%的功能化固體多孔微球；
[0011]c)自組裝非織造布的制備:在超聲震蕩條件下，將步驟a)中得到的功能化非織造布與步驟b)中得到的功能化固體多孔微球在有機溶劑中充分混合，0.5-lh后取出用去離子水和乙醇清洗三遍，在真空烘箱中烘至恒重，得到含自組裝微球的非織造布吸附材料。
[0012]本發(fā)明所述步驟a)中的非織造布基材為聚丙烯非織造布、聚乙烯非織造布、聚酯非織造布及聚乙烯醇非織造布；所述含供氫體的不飽和單體為4-乙烯基苯酚、聚乙二醇、甲基丙烯酸及順丁烯二酸中的一種或兩種以上的混合物。
[0013]所述步驟b)中含受氫體的不飽和單體為烯胺、乙酸乙烯酯及4-苯乙烯基吡啶中的一種或兩種以上的混合物。
[0014]所述步驟c)中所用的溶劑為乙腈、四氫呋喃、乙醇、二甲基甲酰胺和甲醇中的一種；所述微球與非織造布的質(zhì)量比為1: 1-5: 1
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明運用自組裝的方法將多孔微球與非織造布相結(jié)合，在吸附過程中，非織造布提供了氫供體基團和支撐結(jié)構(gòu)，多孔微球提供了大比表面積和氫受體基團，使其對有機氣體特別是極性有機氣體的吸附性能有了大幅提升。且該非織造布制備工藝簡單，成本低，可重復利用，不會對環(huán)境造成污染；是一種極具市場開發(fā)前景的新型高效吸附材料，可廣泛應用于室內(nèi)及其他低濃度條件下?lián)]發(fā)性有機物的去除。
【具體實施方式】
[0016]下面通過一個【具體實施方式】和應用實施例對本發(fā)明作進一步說明:本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0017]將0.5g聚酯非織造布基材和5ml順丁烯二酸放入聚乙烯袋中，用紫外線輻射0.5h，取出接枝后的非織造布并用乙醇洗凈均聚物，在真空