一种用于光伏行业气体净化的纤维材料及其制备

本发明涉及气体净化，具体为一种用于光伏行业气体净化的纤维材料及其制备方法。背景技术：1、光伏工艺废气的种类主要包括氮氧化物、酸碱废气、有机废气、热排和普通气体、含粉尘气体和易燃易爆气体，酸碱废气主要产生于硅切片清洗、切片阶段，电池片制绒、扩散和去psg阶段，是由于这些阶段使用的化学药剂挥发、雾化生成，主要成分有盐酸、硫酸、氢氟酸等；2、常用于气体捕集的吸附剂的活性炭纤维，虽然能够进行酸性气体的吸附，但往往不能够进行长效吸附。因此本发明通过碳纤维的改进与制备，研究制备一种即具有优异的吸附性能，又能够长效吸附的用于光伏行业气体净化的纤维材料。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种用于光伏行业气体净化的纤维材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于光伏行业气体净化的纤维材料，所述是在改性棉织物上负载铜并进行氧化处理，与端羟基嵌段共聚醚反应后，再进行后处理制得。3、优选的，所述改性棉织物是将棉纤维表面上的羟基转化为醛基后，再与端氨基超支化聚合物和巯基乙酸反应制得。4、优选的，所述负载铜是改性棉织物浸渍与乙酸铜溶液中；所述氧化处理是用过氧化氢进行氧化处理。5、优选的，所述后处理为高温还原和微波处理。6、优选的，一种用于光伏行业气体净化的纤维材料的制备方法，包括以下具体步骤：7、(1)将氧化棉织物浸渍在端氨基超支化聚合物中，升温至80～90℃，反应6～8h，取出并用水洗涤3～5次，继续浸渍在质量分数为8～12％的巯基乙酸溶液中，升温至80～90℃，以1～3ml/min的速率滴加氧化棉织物质量0.001～0.003倍的浓硫酸，继续反应12～24h，取出并用水洗涤3～5次，干燥，制得改性棉织物；8、(2)将改性棉织物浸渍在质量分数为1～3％的乙酸铜溶液中，密封并震荡反应8～10h，取出后去离子水洗涤3～5次，转移至质量分数3～5％的过氧化氢溶液中继续浸渍24～36h，取出后再100～110℃下真空干燥10～12h，制得纤维材料基体；9、(3)将纤维材料基体和端羟基嵌段共聚按质量比1:20～30混合，升温至90～120℃，以1～3ml/min的速率滴加纤维材料基体质量0.02～0.04倍的浓硫酸，反应12～24h后取出，用无水乙醇和水依次洗涤3～5次，干燥制得纤维材料；10、(4)将纤维材料浸渍在1mol/l的氟化钠溶液中，升温至80～82℃，保温2～3h后，取出烘干并转移至管式炉中，氩气气流量为300～500sccm，以1～2℃/min的速率升温至900～1000℃，保温50～80min，随炉冷却后，以氮气为保护气进行微波处理，制得用于光伏行业气体净化的纤维材料。11、优选的，上述步骤(1)中：氧化棉织物的制备方法为：将棉织物浸渍在质量分数为3～5％的高碘酸钠溶液中，升温至55～65℃，避光并震荡反应2～4h，捞出转移至丙三醇溶液中，继续浸渍1～2h，捞出用去离子水洗涤3～5次，烘干制得氧化棉织物。12、优选的，上述步骤(1)中：端氨基超支化聚合物的制备方法为：在氮气氛围下，将甲醇和丙烯酸甲酯按质量比1:0.041～0.043混合，超声分散均匀后转移至冰浴，以1～3ml/min的速率滴加丙烯酸甲酯质量0.002～0.005倍的二乙烯三胺，静置6～8h后，旋蒸除去甲醇，再升温至140～150℃，反应4～6h，制得端氨基超支化聚合物。13、优选的，上述步骤(3)中：端羟基嵌段共聚醚的制备方法为：在氮气氛围下，将端羟基聚醚和四氢呋喃按质量比4:4.5～6.5混合，注入高压釜中，加入端羟基聚醚质量0.03～0.05倍的氢化钠，升温至58～62℃，保温3～4h，再加入端羟基聚醚等质量的环氧乙烷，生物能至74～76℃，继续反应22～26h，用磷酸终止反应并过滤，制得端羟基嵌段共聚醚。14、优选的，所述端羟基聚醚的制备方法为：在氩气氛围下，将四氢呋喃、乙酸酐按质量比1:2～3混合，在冰浴、50～100rpm下，搅拌并以1～3ml/min的速率滴加四氢呋喃质量0.002～0.004倍的高氯酸，反应3.5～4.5h后，加入四氢呋喃等质量的水种植反应，在-20～-40℃下冷冻20～30min后，过滤并用蒸馏水洗涤3～5次，干燥后分散在甲醇中，搅拌至完全溶解后，再加入四氢呋喃质量0.001～0.002倍的氢氧化钠，回流反应5～6h，旋蒸并用二氯甲烷再次溶解，用水洗涤3～5次后，旋蒸制得端羟基聚醚。15、优选的，上述步骤(4)中：微波处理时，功率为200～400w，时间为14～16min。16、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：17、本发明在制备的用于光伏行业气体净化的纤维材料，是在改性棉织物上负载铜并进行氧化处理，与端羟基嵌段共聚醚反应后，再进行后处理制得；18、改性棉织物是将棉纤维表面上的羟基转化为醛基后，再与端氨基超支化聚合物和巯基乙酸反应制得；端氨基超支化聚合物内部的空腔结构具有吸附性，将端氨基超支化聚合物连接在醛基棉纤维表面后，增强活性炭纤维网状体吸附性，再与巯基乙酸反应后，在不规则球形结构上保留表面丰富的的活性氨基和巯基，有利于螯合重金属离子，能够增加铜的负载量，从而增强吸附酸性气体的能力；19、将改性棉织物浸渍与乙酸铜溶液中，将铜沉积在改性棉织物的表面，使得表面变粗糙并且增多不规则的孔隙，但降低了微孔表面积，用过氧化氢进行氧化处理后，增加表面羧基含量，并且使表面呈毛絮状，增大比表面积，再与端羟基嵌段共聚醚反应，降低表面羧基含量的同时，纠缠在毛絮状的活性炭纤维网状体表面，形成带有羟基的锚吸附点，协同铜增强对酸性气体进行长效吸附；20、改性棉织物经高温还原后，形成具有三维网络立体结构的活性炭纤维网，再进行微波处理，剩余未反应的含氧官能团进行分解并释放出的一氧化碳和二氧化碳，将纤维材料中被堵塞的孔隙疏通，进一步增大比表面积，从而增强吸附能力。技术特征：1.一种用于光伏行业气体净化的纤维材料，其特征在于，所述是在改性棉织物上负载铜并进行氧化处理，与端羟基嵌段共聚醚反应后，再进行后处理制得。2.根据权利要求1所述的一种用于光伏行业气体净化的纤维材料，其特征在于，所述改性棉织物是将棉纤维表面上的羟基转化为醛基后，再与端氨基超支化聚合物和巯基乙酸反应制得。3.根据权利要求1所述的一种用于光伏行业气体净化的纤维材料，其特征在于，所述负载铜是改性棉织物浸渍与乙酸铜溶液中；所述氧化处理是用过氧化氢进行氧化处理。4.根据权利要求1所述的一种用于光伏行业气体净化的纤维材料，其特征在于，所述后处理为高温还原和微波处理。5.一种用于光伏行业气体净化的纤维材料的制备方法，其特征在于，所述用于光伏行业气体净化的纤维材料的制备方法，包括以下具体步骤：6.根据权利要求5所述的一种用于光伏行业气体净化的纤维材料的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中：氧化棉织物的制备方法为：将棉织物浸渍在质量分数为3～5％的高碘酸钠溶液中，升温至55～65℃，避光并震荡反应2～4h，捞出转移至丙三醇溶液中，继续浸渍1～2h，捞出用去离子水洗涤3～5次，烘干制得氧化棉织物。7.根据权利要求5所述的一种用于光伏行业气体净化的纤维材料的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中：端氨基超支化聚合物的制备方法为：在氮气氛围下，将甲醇和丙烯酸甲酯按质量比1:0.041～0.043混合，超声分散均匀后转移至冰浴，以1～3ml/min的速率滴加丙烯酸甲酯质量0.002～0.005倍的二乙烯三胺，静置6～8h后，旋蒸除去甲醇，再升温至140～150℃，反应4～6h，制得端氨基超支化聚合物。8.根据权利要求5所述的一种用于光伏行业气体净化的纤维材料的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中：端羟基嵌段共聚醚的制备方法为：在氮气氛围下，将端羟基聚醚和四氢呋喃按质量比4:4.5～6.5混合，注入高压釜中，加入端羟基聚醚质量0.03～0.05倍的氢化钠，升温至58～62℃，保温3～4h，再加入端羟基聚醚等质量的环氧乙烷，生物能至74～76℃，继续反应22～26h，用磷酸终止反应并过滤，制得端羟基嵌段共聚醚。9.根据权利要求8所述的一种用于光伏行业气体净化的纤维材料的制备方法，其特征在于，所述端羟基聚醚的制备方法为：在氩气氛围下，将四氢呋喃、乙酸酐按质量比1:2～3混合，在冰浴、50～100rpm下，搅拌并以1～3ml/min的速率滴加四氢呋喃质量0.002～0.004倍的高氯酸，反应3.5～4.5h后，加入四氢呋喃等质量的水种植反应，在-20～-40℃下冷冻20～30min后，过滤并用蒸馏水洗涤3～5次，干燥后分散在甲醇中，搅拌至完全溶解后，再加入四氢呋喃质量0.001～0.002倍的氢氧化钠，回流反应5～6h，旋蒸并用二氯甲烷再次溶解，用水洗涤3～5次后，旋蒸制得端羟基聚醚。10.根据权利要求5所述的一种用于光伏行业气体净化的纤维材料的制备方法，其特征在于，上述步骤(4)中：微波处理时，功率为200～400w，时间为14～16min。技术总结本发明公开了一种用于光伏行业气体净化的纤维材料及其制备方法，涉及气体净化技术领域。本发明中制备的用于光伏行业气体净化的纤维材料，是在改性棉织物上负载铜并进行氧化处理，与端羟基嵌段共聚醚反应后，再进行后处理制得，改性棉织物是将棉纤维表面上的羟基转化为醛基后，再与端氨基超支化聚合物和巯基乙酸反应制得，能够增强吸附酸性气体的能力，将铜沉积在改性棉织物的表面，用过氧化氢进行氧化处理后再与端羟基嵌段共聚醚反应，能够协同铜增强对酸性气体进行长效吸附，改性棉织物经高温还原后，再进行微波处理，进一步增强吸附能力。技术研发人员：段显英,孙红旗,王卫伟,田振邦,王俊,黄做华受保护的技术使用者：常州瑞峰环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29