CN110026160B - 一种弱碱型离子交换纤维的制备方法 - Google Patents

一种弱碱型离子交换纤维的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种弱碱型阴离子交换纤维的制备方法：以化学稳定性极强的聚四氟乙烯纤维为基体，通过高能物理法对聚四氟乙烯纤维进行化学改性；同时，引入具有较高化学活性的乙烯基三氯硅烷单体，利用硅氯键的化学活性直接进行氨化，从而便捷的制备一种新型的弱碱型离子交换纤维材料，为离子交换纤维材料在苛刻条件下的应用提供了一类性能优良的产品。同时，本产品机械性能优良，制备的阴离子交换纤维静态交换容量达2.36～5.83mmol/g。预辐照后接枝反应的效率比较高，而且接枝效率可以在一定范围内有效控制，避免了单体浪费的情况，也避免了传统的制备方法中出现的对环境的污染问题。实验过程操作便捷，为离子交换纤维的工业化提供了强有力的技术支持。

Description

一种弱碱型离子交换纤维的制备方法
技术领域
本发明属于功能高分子材料领域，具体涉及一种新型的弱碱型离子交换纤维的制备方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
离子交换纤维是在离子交换树脂基础上开发的一种新的纤维状的离子交换材料，在离子交换过程中，纤维相对于树脂，减少了离子在树脂颗粒中的渗透过程，离子交换纤维的直径比颗粒状离子交换剂的粒径小、外比表面积大，因而其交换与洗脱速度快，吸附速度比颗粒状离子交换剂要高10～100倍，尤其是开始阶段吸附速度较快，另一方面，离子交换纤维的应用形式多样，可制成纤维、纱网、无纺布等形状，适用于各种方式的离子交换过程。
一般来讲，离子交换纤维想要得到广泛的推广应用必须满足以下三个条件：离子交换基团和骨架聚合物必须具有化学稳定性；离子交换容量要足够高；纤维基体的机械强度要足够大。以天然纤维为基体制备的离子交换纤维由于它们的亲水性比较强，比表面积非常大，对吸附物质解析速度快等优点，但是发明人发现：由于这些天然材料的机械性能差，化学稳定性差，这就大大的限制了它们的使用范围；另一方面，传统的离子交换纤维材料在制备过程中或多或少要用到有毒有害、环境污染的反应物，例如阴离子型的离子交换纤维，在氨化之前都会有使用氯甲醚对基体纤维进行氯甲基化的步骤，氯甲醚是剧毒物质，制备过程中对操作人员甚至环境都会造成不同程度的损害或污染。利用已商业化的化学物理性能优异的人工合成纤维为基体，开发出离子交换纤维材料的新型制备工艺迫在眉睫。
聚四氟乙烯纤维是惰性极强的高分子材料，具有非常优异的的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。能在250℃至-180℃的温度下长期工作，尤其在高温下稳定，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它化学药品，在王水中煮沸也不起变化。适合用作制备高稳定性的离子交换纤维的基体纤维。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供了一类以聚四氟乙烯纤维为基体离子交换纤维制备方法。该离子交换纤维可应用于苛刻环境下的重金属酸根离子脱除和酸性气体的交换富集。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种新型的弱碱型离子交换纤维的制备方法，包括：
对预处理后的聚四氟乙烯纤维进行高能物理法改性；
将改性后的聚四氟乙烯纤维与乙烯基三氯硅烷单体接枝共聚，得共聚物；
用碱溶液处理共聚物，得弱碱离子交换纤维材料。
本发明利用聚四氟乙烯纤维为基体，通过高能物理法对聚四氟乙烯纤维进行化学改性；同时，在化学改性时引入具有较高化学活性的乙烯基三氯硅烷，利用硅氯键的化学活性直接进行氨化，从而便捷的制备一种新型的弱碱型离子交换纤维材料。目标产品具有高机械性能，高稳定性，耐腐蚀，抗氧化，交换容量大等特点。这种方法制备弱碱型离子交换纤维的过程中避免了氯甲醚的使用，无环境污染问题，而且操作便捷，为弱碱型离子交换纤维的工业化解决了工艺、环保等技术难题。
接枝率随引发剂浓度的增加先升高后降低。反应开始时，随着引发剂浓度的增加，纤维上自由基的数目增加，接枝率上升，但纤维上可以被引发的自由基数目有限，继续增加并不能使接枝率上升。同时，引发剂的增加也导致了均聚反应增多，反而使接枝率下降。另一方面，引发剂的种类也对接枝反应效果有较大影响，因此，在一些实施例中，接枝共聚的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、硫酸亚铁铵、过氧化苯甲酸叔丁酯、过硫酸铵中的至少一种。
接枝反应中，同一物质(溶质)与不同极性分子间的作用力并不完全相同，因此，本申请对反应体系的溶剂进行了优选，以有效地保证接枝效率，在一些实施例中，接枝共聚的溶剂为乙二醇、甲醇、二甲基甲酰胺、苯胺、乙腈、乙酸、硝基甲烷、丙酮、异丙醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯中的至少一种。
本申请研究发现：随着单体浓度的增加，接枝反应速率增加，但达到一定浓度后，接枝速率趋于稳定，继续增加单体浓度接枝率也不再提高。因此，在一些实施例中，改性后的聚四氟乙烯纤维、乙烯基三氯硅烷、引发剂的质量比为5～15：6.32～12.65：1。
在一些实施例中，所述碱溶液为NH4OH溶液、NaOH溶液或Na2CO3溶液。
在一些实施例中，所述碱溶液的质量浓度为3～25％。
在一些实施例中，所述高能物理法为粒子加速器法或者钴60伽马射线法。
在一些实施例中，聚四氟乙烯纤维预处理的方法为：用醇溶液洗涤聚四氟乙烯纤维2-3次，烘干、在有机溶剂中浸泡48-72小时，过滤，真空干燥，封装待用。
本发明还提供了任一上述的方法制备的弱碱型离子交换纤维。
本发明还提供了上述的弱碱型离子交换纤维在吸附重金属酸根阴离子Cr2O7 2-或CO2中的应用。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明制备的弱碱型离子交换纤维可应用于苛刻环境下的重金属酸根离子脱除和酸性气体的交换富集。
(2)本申请的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是原纤维和制备的弱碱型离子交换纤维的SEM图；
图2是制备的弱碱型离子交换纤维的红外谱图；
图3是预辐照聚四氟乙烯(PTFE)纤维不同时间后的电子自旋共振能谱(ESR)谱图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，针对目前离子交换纤维机械性能差，化学稳定性差，制备过程中或多或少要用到有毒有害、环境污染的反应物的问题。因此，本发明提出一种新型弱碱型离子交换材料的制备方法，以化学稳定性极强的聚四氟乙烯纤维为基体，通过高能物理法对聚四氟乙烯纤维进行化学改性；同时，引入具有较高化学活性的乙烯基三氯硅烷单体，利用硅氯键的化学活性直接进行氨化，从而便捷的制备一种新型的弱碱型离子交换纤维材料。具体操作步骤如下：
(1)预处理：将聚四氟乙烯纤维在乙醇与水的混合物中洗涤2-3次，20-50℃烘干处理，处理后的聚四氟乙烯纤维中在有机溶剂中浸泡48-72小时，过滤，真空干燥，封装待用。
(2)预辐照：将封装好的聚四氟纤维采用高能物理法对其进行辐照处理，同时控制辐照的剂量为20-120KGy，辐照时间为18-96小时，经预辐照的聚四氟乙烯纤维保存在0℃-5℃中待用。
(3)接枝反应：经过预辐照处理的聚四氟乙烯纤维与一定量的引发剂混合，其重量比例为5:1～15:1，加入封口试管中；同时量取溶解单体和引发剂的溶剂20～50ml，取乙烯基三氯硅烷5～10ml，然后取二乙烯三胺5～25ml置于体系中；把整个体系置于恒温加热器4-8小时。
(4)接枝后处理：反应结束后，接枝体系通过索氏提取仪去除有机溶剂及没有参加反应的聚合单体。然后用有机溶剂浸泡24-72小时，抽滤掉均聚物，真空干燥；
(5)转型处理：用一定浓度的碱溶液处理得到弱碱离子纤维，使其转化为弱碱型离子纤维。处理时间为1-5小时，然后用去离子水冲洗，直至中性，真空干燥，得到弱碱离子交换纤维材料。
优选的，预处理的溶剂为乙二醇、甲醇、二甲基甲酰胺、苯胺、乙腈、乙酸、硝基甲烷、丙酮、异丙醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯中一种或几种混合。
优选的，预辐照的高能物理法为粒子加速器法或者钴60伽马射线。
优选的，接枝反应的活化剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、硫酸亚铁铵、过氧化苯甲酸叔丁酯、过硫酸铵一种或几种混合。
优选的，接枝反应的溶剂为乙二醇、甲醇、二甲基甲酰胺、苯胺、乙腈、乙酸、硝基甲烷、丙酮、异丙醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯一种或几种混合。
优选的，接枝后处理的有机溶剂为乙二醇、甲醇、二甲基甲酰胺、苯胺、乙腈、乙酸、硝基甲烷、丙酮、异丙醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯一种或几种混合。
优选的，转型处理的碱溶液为3～25％NH4OH溶液，3～25％NaOH溶液，3～25％Na2CO3溶液。
优选的，制备的离子交换纤维可应用于苛刻环境下的重金属酸根离子脱除和酸性气体的交换富集，其静态交换容量可分别达2.52-5.83mmol/g和2.36-5.61mmol/g。
实施例1
实验：将一定量的聚四氟乙烯纤维在乙醇与水的混合物中洗涤3次，40℃烘干处理，处理后的聚四氟乙烯纤维中在丙酮中浸泡48小时，过滤，真空干燥。将封装好的聚四氟纤维用电子加速器法对其进行辐照处理，同时控制辐照的剂量为20KGy，辐照时间为24小时，经过预辐照的聚四氟乙烯纤维保存在0℃-5℃中。经过预辐照处理的聚四氟乙烯纤维与一定量的硫酸亚铁铵混合，其重量比例为10:1，加入封口试管中；同时量取溶解单体和引发剂的溶剂甲醇40ml，然后取乙烯基三氯硅烷10ml，取二乙烯三胺10ml置于体系中；把整个体系置于恒温加热器6小时，温度80℃。反应结束后，接枝体系通过索氏提取仪去除有机溶剂及其没有参加反应的聚合单体。然后用甲醇浸泡24小时，抽滤掉均聚物，真空干燥；用10％碱溶液(NH4OH溶液)处理得到弱碱离子纤维，使其转化为弱碱型离子纤维。处理时间为3小时，然后用去离子水冲洗，直至中性，真空干燥，得到弱碱离子交换纤维材料。计算接枝效率9.97％，以此离子交换纤维作为介质，吸附CO2测试，交换容量3.16mmol/g；对重金属酸根阴离子Cr2O7 2-吸附测试，交换容量4.21mmol/g。
实施例2
实验：将一定量的聚四氟乙烯纤维在乙醇与水的混合物中洗涤3次，40℃烘干处理，处理后的聚四氟乙烯纤维中在丙酮中浸泡48小时，过滤，真空干燥。将封装好的聚四氟纤维用电子加速器法对其进行辐照处理，同时控制辐照的剂量为28KGy，辐照时间为24小时，经过预辐照的聚四氟乙烯纤维保存在0℃-5℃中。经过预辐照处理的聚四氟乙烯纤维与一定量的硫酸亚铁铵混合，其重量比例为10:1，加入封口试管中；同时量取溶解单体和引发剂的溶剂甲醇40ml，取乙烯基三氯硅烷10ml，然后取二乙烯三胺10ml置于体系中；把整个体系置于恒温加热器6小时，温度80℃。反应结束后，接枝体系通过索氏提取仪去除有机溶剂及其没有参加反应的聚合单体。然后用甲醇浸泡24小时，抽滤掉均聚物，真空干燥；用10％碱溶液(NH4OH溶液)处理得到弱碱离子纤维，使其转化为弱碱型离子纤维。处理时间为3小时，然后用去离子水冲洗，直至中性，真空干燥，得到弱碱离子交换纤维材料。计算接枝效率10.58％，以此离子交换纤维作为介质，吸附CO2测试，交换容量4.32mmol/g；对重金属酸根阴离子Cr2O7 2-吸附测试，交换容量4.63mmol/g。
实施例3
实验：将一定量的聚四氟乙烯纤维在乙醇与水的混合物中洗涤3次，40℃烘干处理，处理后的聚四氟乙烯纤维中在丙酮中浸泡48小时，过滤，真空干燥。将封装好的聚四氟纤维用电子加速器法对其进行辐照处理，同时控制辐照的剂量为36KGy，辐照时间为24小时，经过预辐照的聚四氟乙烯纤维保存在0℃-5℃中。经过预辐照处理的聚四氟乙烯纤维与一定量的硫酸亚铁铵混合，其重量比例为10:1，加入封口试管中；同时量取溶解单体和引发剂的溶剂甲醇40ml，取乙烯基三氯硅烷10ml，然后取二乙烯三胺10ml置于体系中；把整个体系置于恒温加热器6小时，温度80℃。反应结束后，接枝体系通过索氏提取仪去除有机溶剂及其没有参加反应的聚合单体。然后用甲醇浸泡24小时，抽滤掉均聚物，真空干燥；用10％碱溶液(NH4OH溶液)处理得到弱碱离子纤维，使其转化为弱碱型离子纤维。处理时间为3小时，然后用去离子水冲洗，直至中性，真空干燥，得到弱碱离子交换纤维材料。计算接枝效率11.03％，以此离子交换纤维作为介质，吸附CO2测试，交换容量4.97mmol/g；对重金属酸根阴离子Cr2O7 2-吸附测试，交换容量5.13mmol/g。
实施例4
实验：将一定量的聚四氟乙烯纤维在乙醇与水的混合物中洗涤3次，40℃烘干处理，处理后的聚四氟乙烯纤维中在丙酮中浸泡48小时，过滤，真空干燥。将封装好的聚四氟纤维用电子加速器法对其进行辐照处理，同时控制辐照的剂量为48KGy，辐照时间为24小时，经过预辐照的聚四氟乙烯纤维保存在0℃-5℃中。经过预辐照处理的聚四氟乙烯纤维与一定量的硫酸亚铁铵混合，其重量比例为10:1，加入封口试管中；同时量取溶解单体和引发剂的溶剂甲醇40ml，取乙烯基三氯硅烷10ml，然后取二乙烯三胺10ml置于体系中；把整个体系置于恒温加热器6小时，温度80℃。反应结束后，接枝体系通过索氏提取仪去除有机溶剂及其没有参加反应的聚合单体。然后用甲醇浸泡24小时，抽滤掉均聚物，真空干燥；用10％碱溶液(NH4OH溶液)处理得到弱碱离子纤维，使其转化为弱碱型离子纤维。处理时间为3小时，然后用去离子水冲洗，直至中性，真空干燥，得到弱碱离子交换纤维材料。计算接枝效率13.23％，以此离子交换纤维作为介质，吸附CO2测试，交换容量5.61mmol/g；对重金属酸根阴离子Cr2O7 2-吸附测试，交换容量5.83mmol/g。
实施例5
实验：将一定量的聚四氟乙烯纤维在乙醇与水的混合物中洗涤3次，40℃烘干处理，处理后的聚四氟乙烯纤维中在丙酮中浸泡48小时，过滤，真空干燥。将封装好的聚四氟纤维用电子加速器法对其进行辐照处理，同时控制辐照的剂量为20KGy，辐照时间为48小时，经过预辐照的聚四氟乙烯纤维保存在0℃-5℃中。经过预辐照处理的聚四氟乙烯纤维与一定量的硫酸亚铁铵混合，其重量比例为10:1，加入封口试管中；同时量取溶解单体和引发剂的溶剂甲醇40ml，取乙烯基三氯硅烷10ml，然后取二乙烯三胺10ml置于体系中；把整个体系置于恒温加热器6小时，温度60℃。反应结束后，接枝体系通过索氏提取仪去除有机溶剂及其没有参加反应的聚合单体。然后用甲醇浸泡24小时，抽滤掉均聚物，真空干燥；用10％碱溶液(NH4OH溶液)处理得到弱碱离子纤维，使其转化为弱碱型离子纤维。处理时间为3小时，然后用去离子水冲洗，直至中性，真空干燥，得到弱碱离子交换纤维材料。计算接枝效率9.36％，以此离子交换纤维作为介质，吸附CO2测试，交换容量2.36mmol/g；对重金属酸根阴离子Cr2O7 2-吸附测试，交换容量2.52mmol/g。
实施例6
实验：将一定量的聚四氟乙烯纤维在乙醇与水的混合物中洗涤3次，40℃烘干处理，处理后的聚四氟乙烯纤维中在丙酮中浸泡48小时，过滤，真空干燥。将封装好的聚四氟纤维用电子加速器法对其进行辐照处理，同时控制辐照的剂量为28KGy，辐照时间为48小时，经过预辐照的聚四氟乙烯纤维保存在0℃-5℃中。经过预辐照处理的聚四氟乙烯纤维与一定量的硫酸亚铁铵混合，其重量比例为10:1，加入封口试管中；同时量取溶解单体和引发剂的溶剂甲醇40ml，取乙烯基三氯硅烷10ml，然后取二乙烯三胺10ml置于体系中；把整个体系置于恒温加热器6小时，温度60℃。反应结束后，接枝体系通过索氏提取仪去除有机溶剂及其没有参加反应的聚合单体。然后用甲醇浸泡24小时，抽滤掉均聚物，真空干燥；用10％碱溶液(NH4OH溶液)处理得到弱碱离子纤维，使其转化为弱碱型离子纤维。处理时间为3小时，然后用去离子水冲洗，直至中性，真空干燥，得到弱碱离子交换纤维材料。计算接枝效率9.58％，以此离子交换纤维作为介质，吸附CO2测试，交换容量2.64mmol/g；对重金属酸根阴离子Cr2O7 2-吸附测试，交换容量2.79mmol/g。
实施例7
实验：将一定量的聚四氟乙烯纤维在乙醇与水的混合物中洗涤3次，40℃烘干处理，处理后的聚四氟乙烯纤维中在丙酮中浸泡48小时，过滤，真空干燥。将封装好的聚四氟纤维用电子加速器法对其进行辐照处理，同时控制辐照的剂量为36KGy，辐照时间为24小时，经过预辐照的聚四氟乙烯纤维保存在0℃-5℃中。经过预辐照处理的聚四氟乙烯纤维与一定量的硫酸亚铁铵混合，其重量比例为10:1，加入封口试管中；同时量取溶解单体和引发剂的溶剂甲醇40ml，取乙烯基三氯硅烷10ml，然后取二乙烯三胺10ml置于体系中；把整个体系置于恒温加热器6小时，温度60℃。反应结束后，接枝体系通过索氏提取仪去除有机溶剂及其没有参加反应的聚合单体。然后用甲醇浸泡24小时，抽滤掉均聚物，真空干燥；用10％碱溶液(NH4OH溶液)处理得到弱碱离子纤维，使其转化为弱碱型离子纤维。处理时间为3小时，然后用去离子水冲洗，直至中性，真空干燥，得到弱碱离子交换纤维材料。计算接枝效率9.91％，以此离子交换纤维作为介质，吸附CO2测试，交换容量3.02mmol/g；对重金属酸根阴离子Cr2O7 2-吸附测试，交换容量3.18mmol/g。
实施例8
实验：将一定量的聚四氟乙烯纤维在乙醇与水的混合物中洗涤3次，40℃烘干处理，处理后的聚四氟乙烯纤维中在丙酮中浸泡48小时，过滤，真空干燥。将封装好的聚四氟纤维用电子加速器法对其进行辐照处理，同时控制辐照的剂量为20KGy，辐照时间为24小时，经过预辐照的聚四氟乙烯纤维保存在0℃-5℃中。经过预辐照处理的聚四氟乙烯纤维与一定量的硫酸亚铁铵混合，其重量比例为10:1，加入封口试管中；同时量取溶解单体和引发剂的溶剂甲醇40ml，取乙烯基三氯硅烷10ml，然后取二乙烯三胺10ml置于体系中；把整个体系置于恒温加热器6小时，温度60℃。反应结束后，接枝体系通过索氏提取仪去除有机溶剂及其没有参加反应的聚合单体。然后用甲醇浸泡24小时，抽滤掉均聚物，真空干燥；用10％碱溶液(NH4OH溶液)处理得到弱碱离子纤维，使其转化为弱碱型离子纤维。处理时间为3小时，然后用去离子水冲洗，直至中性，真空干燥，得到弱碱离子交换纤维材料。计算接枝效率11.09％，以此离子交换纤维作为介质，吸附CO2测试，交换容量5.03mmol/g；对重金属酸根阴离子Cr2O7 2-吸附测试，交换容量5.31mmol/g。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种新型的弱碱型离子交换纤维的制备方法，其特征在于，包括：
对预处理后的聚四氟乙烯纤维进行高能物理法改性；
将改性后的聚四氟乙烯纤维与乙烯基三氯硅烷单体接枝共聚，利用硅氯键的化学活性，与二乙烯三胺反应，直接进行氨化，得共聚物；
用碱溶液处理共聚物，得弱碱离子交换纤维材料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，接枝共聚的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、硫酸亚铁铵、过氧化苯甲酸叔丁酯、过硫酸铵中的至少一种。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，接枝共聚的溶剂为乙二醇、甲醇、二甲基甲酰胺、苯胺、乙腈、乙酸、硝基甲烷、丙酮、异丙醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯中的至少一种。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改性后的聚四氟乙烯纤维、乙烯基三氯硅烷、引发剂的质量比为5～15：6.32～12.65：1。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱溶液为NH4OH溶液、NaOH溶液或Na2CO3溶液。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱溶液的质量浓度为3～25％。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高能物理法为粒子加速器法或者钴60伽马射线法。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，聚四氟乙烯纤维预处理的方法为：用醇溶液洗涤聚四氟乙烯纤维2-3次，烘干、在有机溶剂中浸泡48-72小时，过滤，真空干燥，封装待用。
9.权利要求1-8任一项所述的方法制备的弱碱型离子交换纤维。
10.权利要求9所述的弱碱型离子交换纤维在吸附重金属酸根阴离子Cr2O7 2-或CO2中的应用。
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