树脂基复合纳米材料有机结合了纳米颗粒的高活性与离子交换树脂的易操作性,可实现纳米材料对污废水深度处理的工程应用。常用的“前驱体导入-纳米孔限域生长”制备方法不易调节纳米颗粒的含量与形貌;且存在树脂孔堵塞严重,孔分布较宽、孔结构无序等特点,不利于目标污染物的扩散与选择性去除。
对此,新型水处理纳米材料与技术研究课题组提出了一种“预混合-闪速冷冻致孔-交联胺化”的制备方法,即首先将纳米颗粒与聚合物溶液混合均匀,再利用闪速冷冻引发微相分离致孔,最后通过交联胺化等进行后修饰的方法获得纳米复合材料。该方法简单易行,可方便调控复合材料孔结构、纳米颗粒负载量与离子交换容量等。该方法可适用于多种纳米颗粒(氧化铁、氧化锰、银)、聚合物、与交联胺化剂,均可稳定制得介孔结构丰富、纳米颗粒负载量大的复合材料。
上述研究成果申请了美国专利(15/708,091):“Resin Nanocomposite, Method for Preparing the Same, and Method for Treating Sewage with the Same”并于近日获得授权。专利第一发明人为潘丙才教授,第二发明人为张孝林副教授,第三发明人为潘思远博士生。