本发明属于中空多孔吸附材料技术领域，尤其涉及一种去除无机磷的中空多孔吸附材料及其制备方法。
背景技术：
膜分离技术作为一种集浓缩和分离于一体的高效无污染净化技术，具有操作简单、维护方便、能耗低、适应性强等特点，已广泛应用于化工、电子、食品、医疗和环境保护等领域。膜材料的化学性质和膜结构决定了分离效果，聚偏氟乙烯(PVDF)是一种新兴的、综合性能优良的膜材料，机械强度高，耐酸碱等苛刻环境条件和化学稳定性好，具有突出的介电性、生物相容性、耐热性、高分离精度和高效率的特点，在膜分离领域具有广阔的应用前景。
随着工农业生产规模的加速，人口的增加，含磷农药和农肺的大量使用，致使越来越多的磷进入河流湖泊中，使水体中的磷污染日益严重。磷是作物生长的关键营养物质。水体富营养化不仅会导致水中藻类疯长，而且会使水体含氧量急剧下降，影响鱼类等水生生物的生存加强污水中磷的处理；藻类死亡之后，分解要消耗溶解氧。溶解氧的不足及某些有毒藻类还会导致鱼类死亡。海洋中浮游生物爆发性繁殖或高度聚集，引起海水变色，影响和危害其它海洋生物正常生存，造成灾害性海洋生态异常现象。因此，严格控制排放出水中磷的含量，就显得尤为重要。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种去除无机磷的中空多孔吸附材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种去除无机磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比计的原料：
优选地，所述的高分子膜材料为聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯等中的一种。
优选地，所述的纳米金属氧化物为纳米过渡金属氧化物，如纳米氧化镧、纳米Fe3O4，纳米三氧二铝、纳米氧化铈等。
优选地，所述的纳米金属氧化物的粒径为10-100nm。
进一步优选地，所述的纳米金属氧化物为纳米氧化镧和纳米Fe3O4按重量比为1-3:1复配而成。
进一步优选地，所述的纳米氧化镧的粒径为10≤d≤50nm。
进一步优选地，所述的纳米Fe3O4的粒径为50＜d≤100nm。
优选地，所述的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡啶烷酮和四氢呋喃中的一种或多种。
优选地，所述的中空多孔吸附材料的孔径为0.4-0.8um，孔隙率为70-85％。
一种制备上述的去除无机磷的中空多孔吸附材料的方法，包括以下步骤：
(1)将高分子膜材料、聚乙烯吡咯烷酮、纳米金属氧化物、溶剂依次加入料液釜中，在氮气保护下，在45-100℃下搅拌反应24-48小时，搅拌速度为50-120转/min，，得到铸膜液；
(2)将步骤(1)的铸膜液通过纺丝机的噴丝头和噴丝头中心管孔内的芯液同时挤出，挤出速度2-30m/min，然后进入温度为20-50℃的凝固液，经过相分离固化成中空纤维膜，裁切成长度为2-30mm，制得中空多孔吸附材料。
优选地，所述的芯液和凝固液分别为水，或水与乙醇、异丙醇、乙二醇或表面活性剂的混合液，且水的重量百分比含量不低于60％。
上述中空多孔吸附材料去除含无机磷废水的方法，包括以下步骤，将废水的pH调节至3-5，在温度为20-50℃下通过中空多孔吸附材料。
本发明的有益效果：
1)本发明方法中，所采用的制备中空多孔吸附材料的材料，安全卫生，绿色环保，采用无机纳米材料与有机高分子材料杂化制备具有吸附除磷效果的中空多孔吸附材料，制备方法简单，并且各步骤反应条件易控制。
2)本发明方法制备的热法中空多孔吸附材料，所述的中空多孔吸附材料的孔径为0.4-0.8um，孔隙率为70-85％。
3)本发明方法制备的中空多孔吸附材料，亲水性好，有优良的去除水中无机磷的性能。
附图说明
图1为制备去除无机磷的中空多孔吸附材料的工艺流程图。
1、氮气瓶；2、料液釜；3、阀门；4、计量泵；5、过滤层；6、纺丝机；7、芯液灌；8、凝固槽；9、卷取机。
具体实施方式
下面通过实施例更具体地描述本发明。
实施例1
一种去除无机磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比计的原料：
其中，所述的纳米氧化镧的粒径为10≤d≤40nm；所述的纳米Fe3O4的粒径为70≤d≤100nm。
一种制备上述的去除无机磷的中空多孔吸附材料的方法，包括以下步骤：
(1)将纳米氧化镧和纳米Fe3O4混合均匀，得到纳米金属氧化物，备用；
(2)将聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、纳米金属氧化物、溶剂依次加入料液釜中，在氮气保护下，在60℃下搅拌反应24小时，搅拌速度为120转/min，得到铸膜液；
(3)将步骤(2)的铸膜液通过纺丝机的噴丝头和噴丝头中心管孔内的芯液同时挤出，挤出速度15m/min,然后进入温度为20～50℃的凝固液，经过相分离固化，制得中空多孔吸附材料。
其中，所述的芯液和凝固液分别为水与乙醇，其中水的重量百分比为70％。
实施例2
一种去除无机磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比计的原料：
其中，所述的纳米氧化镧的粒径为10≤d≤40nm；所述的纳米Fe3O4的粒径为70≤d≤100nm。
上述去除无机磷的中空多孔吸附材料的制备方法，同实施例1的制备方法。
实施例3
一种去除无机磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比计的原料：
其中，所述的纳米氧化镧的粒径为10≤d≤40nm；所述的纳米Fe3O4的粒径为70≤d≤100nm。
上述去除无机磷的中空多孔吸附材料的制备方法，同实施例1的制备方法。
实施例4
一种去除无机磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比计的原料：
其中，所述的纳米氧化镧的粒径为10≤d≤40nm；所述的纳米Fe3O4的粒径为70≤d≤100nm。
上述去除无机磷的中空多孔吸附材料的制备方法，同实施例1的制备方法。
实施例5
一种去除无机磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比计的原料：
其中，所述的纳米氧化镧的粒径为10≤d≤40nm；所述的纳米Fe3O4的粒径为70≤d≤100nm。
上述去除无机磷的中空多孔吸附材料的制备方法，同实施例1的制备方法。
实施例6
一种去除无机磷的中空多孔吸附材料，包括以下按重量比计的原料：
其中，所述的纳米氧化镧的粒径为10≤d≤40nm；所述的纳米Fe3O4的粒径为70≤d≤100nm。
上述去除无机磷的中空多孔吸附材料的制备方法，同实施例1的制备方法。
实施例1-3的中空多孔吸附材料的原料如表1所示；
实施例1-3的中空多孔吸附材料的去磷效果如表2所示。
表1为实施例1-3的中空多孔吸附材料的原料
表2实施例1-3的中空多孔吸附材料除磷效果