. 5h。取出纖維，抽濾，用60-70°C去離子水反復(fù)洗滌至濾液呈中性。在 真空干燥箱60°C條件下過夜。得到淺黃色乙二胺胺化纖維（PANaF)，增重為9. 8%。
[0029] 在 100mL 三口燒瓶中加入干燥的 PANaF(0. 3g)，CTAPP(1. 0g)，K2C03, 1，2-二氯乙烷 (15mL)和去離子水（lOmL)，電磁攪拌，回流反應(yīng)12h。取出纖維，抽濾，用CH2Cl2(10mL)洗三 次。而后在索氏提取器中用CH2C12/甲醇（l:lv:v)提取48h以洗掉未反應(yīng)的CT APP，在真空 干燥箱60°C條件下過夜。得到棕紅色卟啉功能化腈綸纖維（CTaPP-PANaF)，增重為16.8%。
[0030] 實施例3
[0031] 在100mL三口燒瓶中加入干燥的腈綸纖維1.0g，20mL 1，3_丙二胺和50mL去離子 水，電磁攪拌，回流反應(yīng)l〇h。取出纖維，抽濾，用60-70°C去離子水反復(fù)洗滌至濾液呈中性。 在真空干燥箱70°C條件下過夜。得到淺黃色1，3-丙二胺胺化纖維（PANaF)，增重為17%。
[0032] 在 100mL 三 口燒瓶中加入干燥的 PANaF(0. 3g)，CTAPP(3. 0g)，NaHC03, 1，2-二氯乙 烷（15mL)和去離子水（lOmL)，電磁攪拌，回流反應(yīng)20h。取出纖維，抽濾，用CH2Cl2(10mL) 洗三次。而后在索氏提取器中用CH2C12/甲醇（l:lv:v)提取30h以洗掉未反應(yīng)的CT aPP， 在真空干燥箱70°C條件下過夜。得到棕紅色卟啉功能化腈綸纖維（CTaPP-PANaF)，增重為 19. 3%〇
[0033] 實施例4
[0034] 在100mL三口燒瓶中加入干燥的腈綸纖維1.0g，40mL 1，6_己二胺和10mL去離子 水，電磁攪拌，回流反應(yīng)20h。取出纖維，抽濾，用60-70°C去離子水反復(fù)洗滌至濾液呈中性。 在真空干燥箱80°C條件下過夜。得到淺黃色1，6-己二胺胺化纖維（PANaF)，增重為20%。
[0035] 在 100mL 三 口燒瓶中加入干燥的 PANaF (0? 3g)，CTAPP (4. 5g)，Na2C03, 1，2-二氯乙烷 (15mL)和去離子水（lOmL)，電磁攪拌，回流反應(yīng)12h。取出纖維，抽濾，用CH2C12 (lOmL)洗三 次。而后在索氏提取器中用CH2C12/甲醇（l:lv:v)提取20h以洗掉未反應(yīng)的CT APP，在真空 干燥箱80°C條件下過夜。得到棕紅色卟啉功能化腈綸纖維（CTaPP-PANaF)，增重為26. 7%。
[0036] 取上述卟啉功能化纖維0. lg，干燥后分別置于不同金屬離子的溶液中，進行變色 性能測試，結(jié)果如圖2所示。結(jié)果表明該纖維僅對Hg2+有非常好的選擇性變色響應(yīng)，在汞溶 液中顏色由棕紅色變?yōu)榫G色，在其它離子的溶液中纖維保持本身顏色棕紅色，因此該纖維 可以用作Hg2+的專用顯色識別檢測材料。
[0037] 取上述卟啉功能化纖維0. lg，干燥后置于金屬汞離子溶液中，進行變色響應(yīng)速度 測試，結(jié)果如圖3所示。由圖可知，該纖維對Hg2+具有極快的變色響應(yīng)速度，在去離子水中 顯示纖維本身顏色綜紅色，5秒鐘即可發(fā)生明顯的顏色變化，顏色由棕紅色變?yōu)榫G色，因此 使用該纖維可以快速檢測水溶液中金屬汞離子的存在。
[0038] 取上述卟啉功能化纖維0. lg，干燥后置于不同濃度的金屬汞離子溶液中，進行檢 測下限的測試，結(jié)果如圖4所示。該纖維在去離子水中顯示纖維本身顏色綜紅色，在不同 Hg2+溶液中均發(fā)生顏色變化由棕紅色變?yōu)榫G色，尤其是當Hg 2+溶液濃度為1 X l(T6m〇l/L與 IX l(r7mol/L時，纖維的顏色仍然可以發(fā)生明顯的顏色變化由棕紅色變?yōu)榫G色。由此可知 該纖維對Hg2+具有極低的檢測下限，低于我國污水排放標準中對汞的要求。
[0039] 此外，該纖維具有極好的重復(fù)利用性及較高的抗其他離子干擾能力。將纖維浸泡 在其他混合離子溶液中，纖維保持本身的棕紅色；將纖維浸泡在汞離子和其他離子的混合 溶液中，纖維由棕紅色變?yōu)榫G色，由此可知其他混合離子的存在，對纖維對Hg2+的變色沒有 影響。絡(luò)合汞后的纖維，用簡單的方法可以將絡(luò)合的Hg2+除去，纖維恢復(fù)本身顏色綜紅色， 重復(fù)使用100次后依然保持很好的變色性能及強度，結(jié)果如圖5所示。
[0040] 本發(fā)明公開和提出的一種Hg2+專用顯色識別功能纖維及該纖維的制備，本領(lǐng)域技 術(shù)人員可通過借鑒本文內(nèi)容，適當改變原料、工藝參數(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計等環(huán)節(jié)實現(xiàn)。本發(fā)明的方 法與技術(shù)已通過較佳實施例子進行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
、精 神和范圍內(nèi)對本文所述的方法和技術(shù)進行改動或適當變更與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特 別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都 被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
【主權(quán)項】
1. 一種汞離子專用顯色識別功能纖維，以腈綸纖維為基體，在基體上以共價鍵負載卟 啉官能團，纖維結(jié)構(gòu)式如下：2. 權(quán)利要求1的汞離子專用顯色識別功能纖維的制備方法，其特征是步驟如下： 1) 按腈綸纖維和反應(yīng)液重量比為1:30-70,將腈綸纖維加入胺的水溶液中；于攪拌條 件下，回流反應(yīng)后，濾出纖維，用去離子水洗滌至水呈中性，于溫度50-80°C下真空干燥，得 二胺改性的腈綸纖維； 2) 將所得的二胺改性的腈綸纖維與5, 10, 15-三[4-(3, 5-二氯均三嗪）氨基苯 基]-20-苯基卟啉按重量比為1:1~15置于二氯乙烷和去離子水的混合溶劑中，用堿溶液 調(diào)整pH值為8-12,攪拌反應(yīng)，濾出纖維，用CH2CV冼滌，然后在索氏提取器中用CH2C12/甲 醇混合溶液提取l〇_48h，于溫度50-80°C下真空干燥，制得棕紅色卟啉功能化腈綸纖維。3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的步驟1)二胺為乙二胺、1，3-丙二胺或 1，6-己二胺。4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述步驟1)回流反應(yīng)時間為2-20小時。5. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述步驟2)溶液為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或 碳酸氫鉀水溶液。6. 如權(quán)利要求2所述的方法，所述步驟2)反應(yīng)溫度為25-90°C，攪拌反應(yīng)時間為2至 20小時。7. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的步驟1)胺的體積濃度為20% -80%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及汞離子專用顯色識別功能纖維及其制備方法；按腈綸纖維和反應(yīng)液重量比為1:30-70，將腈綸纖維加入胺的水溶液中；于攪拌條件下，回流反應(yīng)后，濾出纖維，真空干燥；將所得的二胺改性的腈綸纖維與5,10,15-三[4-(3,5-二氯均三嗪)氨基苯基]-20-苯基卟啉置于二氯乙烷和去離子水的混合溶劑中，攪拌反應(yīng)，濾出纖維，用CH2Cl2洗滌，而后在索氏提取器中用CH2Cl2/甲醇混合溶液提取、真空干燥，制得棕紅色卟啉功能化腈綸纖維。該纖維對Hg2+有非常高的吸附變色選擇性，極快的響應(yīng)變色速度(5s)，很低的檢測限(1×10-7mol/L)，極好的重復(fù)利用性及較高的抗其他離子干擾能力。
【IPC分類】D06M13/332, D06M101/28, D06M13/358
【公開號】CN104911905
【申請?zhí)枴緾N201510133419
【發(fā)明人】陶敏莉, 張文勤, 劉曉星
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年3月25日