CN112961407A - 一种用于染料降解的复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于染料降解的复合材料及其制备方法，该用于染料降解的复合材料包括如下步骤：S1、准备原料，包括纤维素、无机盐、蒸馏水、溶剂、分散剂和不良溶剂；S2、对纤维素进行活性处理，将活性处理后的纤维素进行抽真空干燥，然后加入溶剂中，在惰性气体保护下搅拌，得到预处理纤维素；S3、将无机盐加入蒸馏水中，混合搅拌充分后，放入预处理纤维素，同时加入分散剂进行分散，之后加入不良溶剂洗涤，将其分散于不良溶剂中，过滤后放入真空干燥装置中进行真空干燥后得到用于染料降解的复合材料；本发明通过采用价格低廉的、可再生的纤维素作为原料，极大的降低了成本，具有稳定性高，材质软的特点，更适合用于降解染料。

Description

一种用于染料降解的复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及降解材料制备技术领域，具体为一种用于染料降解的复合材料及其制备方法。

背景技术

染料是有颜色的物质，但有颜色的物质并不一定是染料，作为染料，必须能够使一定颜色附着在纤维上，且不易脱落、变色。染料通常溶于水中，一部份的染料需要媒染剂使染料能黏着于纤维上。染料和色素吸收部份波长的光，所以看起来带有颜色。与染料比较，色素并不溶于水中，亦不会附着于其他物质上。生活中大量使用染料也导致了环境污染的加重，因此降解染料的材料应运而生。

现有的用于染料降解的复合材料存在稳定性差、质硬等缺点，同时在制备降解材料的过程中常用到真空干燥装置，现有的真空干燥装置干燥效果差，干燥效率低。

为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于染料降解的复合材料及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题如下：

现有的用于染料降解的复合材料存在稳定性差、质硬等缺点，同时在制备降解材料的过程中常用到真空干燥装置，现有的真空干燥装置干燥效果差，干燥效率低。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于染料降解的复合材料，包括如下重量份的原料：纤维素20-30份、无机盐10-14份、蒸馏水40-50份、溶剂35-40份、分散剂5-8份和不良溶剂30-40份；

该用于染料降解的复合材料包括如下步骤：

准备原料，包括纤维素、无机盐、蒸馏水、溶剂、分散剂和不良溶剂；

对纤维素进行活性处理，将活性处理后的纤维素进行抽真空干燥，然后加入溶剂中，在惰性气体保护下搅拌，得到预处理纤维素；

将无机盐加入蒸馏水中，混合搅拌充分后，放入预处理纤维素，同时加入分散剂进行分散，之后加入不良溶剂洗涤，将其分散于不良溶剂中，过滤后放入真空干燥装置中进行真空干燥后得到用于染料降解的复合材料。

进一步的，所述活性处理的具体步骤为：

A1、将纤维素投入强碱溶液中，搅拌使其充分浸润；

A2、将纤维素取出后干燥得到纤维素和碱液混合物，静置；

A3、向静置后的纤维素和碱液混合物中加入强碱溶液，搅拌均匀得到活性处理后的纤维素。

进一步的，所述分散剂为硬脂酰胺与高级醇混合得到。

进一步的，所述溶剂为氯化锂溶液；

所述不良溶剂为乙酸乙酯。

进一步的，强碱溶液为浓度为50-60％的氢氧化钾溶液。

一种用于染料降解的复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、准备原料，包括纤维素、溶剂、分散剂和不良溶剂；

S2、将纤维素投入强碱溶液中，搅拌使其充分浸润，将纤维素取出后干燥得到纤维素和碱液混合物，静置，向静置后的纤维素和碱液混合物中加入强碱溶液，搅拌均匀得到活性处理后的纤维素，将活性处理后的纤维素进行抽真空干燥，然后加入溶剂中，在惰性气体保护下搅拌，得到预处理纤维素；

S3、将无机盐加入蒸馏水中，混合搅拌充分后，放入预处理纤维素，同时加入分散剂进行分散，之后加入不良溶剂洗涤，将其分散于不良溶剂中，过滤后放入真空干燥装置中进行真空干燥得到用于染料降解的复合材料。

本发明的有益效果：

本发明通过采用价格低廉的、可再生的纤维素作为原料，极大的降低了成本，同时保护了环境，具有稳定性高，材质软的特点，更适合用于降解染料。

通过本发明的真空干燥装置干燥的原料，具有效率高，干燥效果好等特点，为进一步制备降解材料提供更好的原料，提高降解材料的质量。

通过设置减震机构，当装置在工作时会产生剧烈的晃动，从而通过支撑台带动固定板向下运动，使减震台与固定板之间产生相对运动，通过连接杆的两端分别与第一滑块和第二滑块之间的铰链连接，带动两个第一滑块在滑动槽内滑动，从而对减震弹簧产生挤压，实现减震，保证了装置工作的稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明真空干燥装置的整体结构示意图；

图2是本发明真空干燥装置的内部结构示意图；

图3是本发明图2中A处的放大图。

图中，1、支撑台；2、第一支撑座；21、热源入口；22、冷凝管；3、第二支撑座；31、真空过滤器；32、转动电机；33、传动皮带；4、干燥罐；41、密封座；42、夹层；43、物料通道；44、水源通道；45、阀门；5、减震机构；51、减震台；52、固定板；53、第一滑块；54、减震弹簧；55、连接杆；56、第二滑块；6、转动座；7、旋转接头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种用于染料降解的复合材料，该用于染料降解的复合材料包括如下步骤：

S1、准备原料，包括纤维素、无机盐、蒸馏水、溶剂、分散剂和不良溶剂；

S2、对纤维素进行活性处理，将活性处理后的纤维素进行抽真空干燥，然后加入溶剂中，在惰性气体保护下搅拌，得到预处理纤维素；

S3、将无机盐加入蒸馏水中，混合搅拌充分后，放入预处理纤维素，同时加入分散剂进行分散，之后加入不良溶剂洗涤，将其分散于不良溶剂中，过滤后放入真空干燥装置中进行真空干燥后得到用于染料降解的复合材料。

所述步骤S1中包括如下重量份的原料：纤维素20份、无机盐10份、蒸馏水40份、溶剂35份、分散剂5份和不良溶剂30份。

所述步骤S2中活性处理的具体步骤为：

A1、将纤维素投入强碱溶液中，搅拌使其充分浸润；

A2、将纤维素取出后干燥得到纤维素和碱液混合物，静置；

A3、向静置后的纤维素和碱液混合物中加入强碱溶液，搅拌均匀得到活性处理后的纤维素。

所述分散剂为硬脂酰胺与高级醇混合得到。

所述溶剂为氯化锂溶液；

所述不良溶剂为乙酸乙酯。

强碱溶液为浓度为50的氢氧化钾溶液。

实施例2

一种用于染料降解的复合材料，该用于染料降解的复合材料包括如下步骤：

S1、准备原料，包括纤维素、无机盐、蒸馏水、溶剂、分散剂和不良溶剂；

S2、对纤维素进行活性处理，将活性处理后的纤维素进行抽真空干燥，然后加入溶剂中，在惰性气体保护下搅拌，得到预处理纤维素；

S3、将无机盐加入蒸馏水中，混合搅拌充分后，放入预处理纤维素，同时加入分散剂进行分散，之后加入不良溶剂洗涤，将其分散于不良溶剂中，过滤后放入真空干燥装置中进行真空干燥后得到用于染料降解的复合材料。

所述步骤S1中包括如下重量份的原料：纤维素25份、无机盐12份、蒸馏水45份、溶剂36份、分散剂6份和不良溶剂35份。

所述步骤S2中活性处理的具体步骤为：

A1、将纤维素投入强碱溶液中，搅拌使其充分浸润；

A2、将纤维素取出后干燥得到纤维素和碱液混合物，静置；

A3、向静置后的纤维素和碱液混合物中加入强碱溶液，搅拌均匀得到活性处理后的纤维素。

所述分散剂为硬脂酰胺与高级醇混合得到。

所述溶剂为氯化锂溶液；

所述不良溶剂为乙酸乙酯。

强碱溶液为浓度为55％的氢氧化钾溶液。

实施例3

一种用于染料降解的复合材料，该用于染料降解的复合材料包括如下步骤：

S1、准备原料，包括纤维素、无机盐、蒸馏水、溶剂、分散剂和不良溶剂；

S2、对纤维素进行活性处理，将活性处理后的纤维素进行抽真空干燥，然后加入溶剂中，在惰性气体保护下搅拌，得到预处理纤维素；

S3、将无机盐加入蒸馏水中，混合搅拌充分后，放入预处理纤维素，同时加入分散剂进行分散，之后加入不良溶剂洗涤，将其分散于不良溶剂中，过滤后放入真空干燥装置中进行真空干燥后得到用于染料降解的复合材料。

所述步骤S1中包括如下重量份的原料：纤维素30份、无机盐14份、蒸馏水50份、溶剂40份、分散剂8份和不良溶剂40份。

进一步的，所述步骤S2中活性处理的具体步骤为：

A1、将纤维素投入强碱溶液中，搅拌使其充分浸润；

A2、将纤维素取出后干燥得到纤维素和碱液混合物，静置；

A3、向静置后的纤维素和碱液混合物中加入强碱溶液，搅拌均匀得到活性处理后的纤维素。

所述分散剂为硬脂酰胺与高级醇混合得到。

所述溶剂为氯化锂溶液；

所述不良溶剂为乙酸乙酯。

所述强碱溶液为浓度为60％的氢氧化钾溶液。

请参阅图1-3，上述实施例中所述真空干燥装置包括支撑台1，支撑台1的上表面两侧固定有对称分布的第一支撑座2和第二支撑座3，第一支撑座2和第二支撑座3之间设有干燥罐4，支撑台1的下方设有减震机构5；

第一支撑座2和第二支撑座3的内部均为中空结构，干燥罐4的外部两端固定有对称分布的密封座41，两个密封座41相互远离的一侧固定有对称分布的支撑杆，两个支撑杆远离密封座41的一端分别穿过第一支撑座2和第二支撑座3，第一支撑座2和第二支撑座3的内部顶端两侧壁均固定有对称分布的第一支撑板，两个第一支撑板的上表面固定有对称分布的转动座6，两个支撑杆分别穿过两个转动座6且与其转动连接；

干燥罐4内表面设有夹层42，夹层42为中空结构，干燥罐4的顶端设有物料通道43，干燥罐4的底端设有水源通道44，水源通道44的外表面安装有阀门45。

两个支撑杆相互远离的一端外表面固定有对称分布的旋转接头7，两个旋转接头7分别位于第一支撑座2和第二支撑座3的内部，第一支撑座2的外部一侧壁顶端固定有热源入口21，热源可以是水蒸气或者热水等，热源入口21通过第一管道与夹层42相连接，第一管道的底部连接有冷凝管22，冷凝管22远离第一管道的一端穿过第一支撑座2且位于第一支撑座2的外部。

干燥罐4的内部设有真空过滤器31，真空过滤器31通过第二管道与外界的真空泵相连接，真空泵用于抽离干燥罐4内的空气，使其保持真空状态，有利于更好的实现干燥。第一支撑板的下方设有第二支撑板，第二支撑板与第二支撑座3的内部侧壁相固定，第二支撑板的上表面固定有转动电机32，转动电机32的输出端固定有第一皮带轮，其中一个支撑杆的外表面固定有第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮之间安装有传动皮带33。

减震机构5包括减震台51，支撑台1的下表面两侧固定有两个对称分布的固定板52，固定板52的底部穿过减震台51且与减震台51滑动连接，固定板52的下表面开设有滑动槽，滑动槽的内部滑动连接有两个对称分布的第一滑块53，两个第一滑块53之间固定有减震弹簧54，两个第一滑块53的前端均铰链连接有对称分布的连接杆55，连接杆55远离第一滑块53的一端铰链连接有第二滑块56，第二滑块56的底部与减震台51的内部底端滑动连接。通过设置减震机构5，当装置在工作时会产生剧烈的晃动，从而通过支撑台1带动固定板52向下运动，使减震台51与固定板52之间产生相对运动，通过连接杆55的两端分别与第一滑块53和第二滑块56之间的铰链连接，带动两个第一滑块53在滑动槽内滑动，从而对减震弹簧54产生挤压，实现减震，保证了装置工作的稳定性。

真空干燥装置的工作过程及原理：

本发明在使用时，将物料从物料通道43放入干燥罐4内，启动外界的真空泵，通过真空过滤器31以及第二管道对干燥罐4内进行抽真空，启动转动电机32，驱动其输出端带动第一皮带轮转动，通过传动皮带33带动第二皮带轮转动，从而带动其中一个支撑杆转动，配合另一个支撑杆的转动，最终带动干燥罐4的转动，使干燥罐4内的物料被搅动混合，通过热源入口21通入热源并经过第一管道进入夹层42内，使其与干燥罐4内的冷空气进行热交换，提高干燥罐4内的温度，提高干燥效率。

当装置在工作时会产生剧烈的晃动，从而通过支撑台1带动固定板52向下运动，使减震台51与固定板52之间产生相对运动，通过连接杆55的两端分别与第一滑块53和第二滑块56之间的铰链连接，带动两个第一滑块53在滑动槽内滑动，从而对减震弹簧54产生挤压，实现减震，保证了装置工作的稳定性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所述本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于染料降解的复合材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：纤维素20-30份、无机盐10-14份、蒸馏水40-50份、溶剂35-40份、分散剂5-8份和不良溶剂30-40份；

该用于染料降解的复合材料包括如下步骤：

准备原料，包括纤维素、无机盐、蒸馏水、溶剂、分散剂和不良溶剂；

对纤维素进行活性处理，将活性处理后的纤维素进行抽真空干燥，然后加入溶剂中，在惰性气体保护下搅拌，得到预处理纤维素；

将无机盐加入蒸馏水中，混合搅拌充分后，放入预处理纤维素，同时加入分散剂进行分散，之后加入不良溶剂洗涤，将其分散于不良溶剂中，过滤后放入真空干燥装置中进行真空干燥后得到用于染料降解的复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种用于染料降解的复合材料，其特征在于，所述活性处理的具体步骤为：

A1、将纤维素投入强碱溶液中，搅拌使其充分浸润；

A2、将纤维素取出后干燥得到纤维素和碱液混合物，静置；

A3、向静置后的纤维素和碱液混合物中加入强碱溶液，搅拌均匀得到活性处理后的纤维素。

3.根据权利要求1所述的一种用于染料降解的复合材料，其特征在于，所述分散剂为硬脂酰胺与高级醇混合得到。

4.根据权利要求1所述的一种用于染料降解的复合材料，其特征在于，所述溶剂为氯化锂溶液；

所述不良溶剂为乙酸乙酯。

5.根据权利要求2所述的一种用于染料降解的复合材料，其特征在于，强碱溶液为浓度为50-60％的氢氧化钾溶液。

6.一种用于染料降解的复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、准备原料，包括纤维素、溶剂、分散剂和不良溶剂；

S2、将纤维素投入强碱溶液中，搅拌使其充分浸润，将纤维素取出后干燥得到纤维素和碱液混合物，静置，向静置后的纤维素和碱液混合物中加入强碱溶液，搅拌均匀得到活性处理后的纤维素，将活性处理后的纤维素进行抽真空干燥，然后加入溶剂中，在惰性气体保护下搅拌，得到预处理纤维素；

S3、将无机盐加入蒸馏水中，混合搅拌充分后，放入预处理纤维素，同时加入分散剂进行分散，之后加入不良溶剂洗涤，将其分散于不良溶剂中，过滤后放入真空干燥装置中进行真空干燥得到用于染料降解的复合材料。

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