CN113005761B - 一种巯基功能化纤维及制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

一种巯基功能化纤维，通过下述方法得到：步骤1，称取基质纤维，并加入氨基功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤干燥，得到氨基功能化纤维；步骤2，称取步骤1中得到的氨基功能化纤维，并加入酰氯功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤干燥，得到酰氯功能化纤维；步骤3，称取步骤2中得到的酰氯功能化纤维，并加入巯基功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤干燥，得到巯基功能化纤维。本发明还公开了制备上述巯基功能化纤维的方法。本发明解决了目前功能纤维功能化效率不高、吸附选择性差等问题，采用本发明的巯基功能化纤维不仅功能化效率高，同时可以实现多种重金属离子的高效选择性去除。

Description

一种巯基功能化纤维及制备方法和应用

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种巯基功能化纤维。

本发明还涉及上述巯基功能化纤维的制备方法。

本发明还涉及上述巯基功能化纤维的应用。

背景技术

重金属污染是工业废水最主要的污染物之一，这已成为一个严重的亟须解决的全球性问题。重金属的来源主要是人为活动，包括机械制造、化石燃料燃烧、炼油、橡胶和电子产品生产以及电镀废水的排放。重金属离子具有高毒性，诸多重金属离子即使在极低的浓度下也具有较强毒性，足以破坏人体的正常生理活动，并引起各种病理变化例如导致疾病甚至死亡的。因此，越来越多的国家制定了严格的标准来控制重金属废水的排放量，但这也给水处理技术带来了更大的挑战。

到目前为止，已有多种技术用于消除水溶液中重金属离子的污染，包括化学沉淀、离子交换、电渗析、膜过滤、光催化还原和吸附。而吸附法被认为是从大量水中富集重金属离子的最有效的方法之一，其特点是效率较高，成本较低，易于操作和回收。现已合成一系列无机吸附剂，例如功能化石墨烯氧化物(GOs)、纳米级零价铁、纳米氧化铁和金属有机骨架(MOF)，在吸附重金属离子方面也取得了较好的结果。但是，即使这些吸附剂都表现出很高的去除效率，然而由于它们颗粒或粉末形态，使其难以回收且易于造成二次污染，因此限制了它们的实际使用。

针对此，又开发出了一系列的有机吸附剂，而纤维材料由于具有水流阻力小、表面积巨大、适用形式多样和易于回收等优点，被广泛用作吸附剂的基材。制备纤维吸附材料最关键的是对其表面化学环境进行构筑，即对其进行功能化。但传统功能纤维及其制备方法仍存在以下缺点：

(1)传统的制备方法大多采用常温的化学反应接枝，制备时间长，接枝效率低，功能纤维吸附容量不高，对重金属的去除效率不佳；

(2)传统纤维采用的功能试剂的选择通常不具有规律性，导致其对重金属离子的选择性吸附性能不佳。

中国专利申请(CN105289552A)提供了一种基于双硫脲功能化超细纤维快速吸附水中汞离子的方法，先采用酰胺缩合剂活化聚丙烯酸接枝改性的聚丙烯超细纤维，然后再与双硫脲反应制备双硫脲功能化超细纤维，并提供了该纤维在一定pH值条件下，通过吸附除去水中汞离子的方法。但是由该方法制备的双硫脲功能化纤维效果并不理想，且需要在pH为5-7条件下才表现出一定的吸附效果，但是重金属污染严重的水体往往不具有该pH条件，因此该纤维在实际的应用中存在极大的限制。

中国专利申请(CN109289811A)提供了一种含有巯基和氨基的纤维素纳米晶体吸附剂及其制备方法，主要是以纤维素纳米晶体为基体，同时将含有巯基和氨基的化合物接枝在纤维素纳米晶体上得到该吸附剂，但是该制备方法时间长、过程繁琐，并不利于实际生产的大规模应用。

有鉴于此，采用高效的制备方法合成对单一重金属离子具有选择性吸附性能较好的螯合功能纤维吸附材料具有较现实的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种巯基功能化纤维。

本发明的又一目的是提供上述巯基功能化纤维的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供的巯基功能化纤维，通过下述方法得到：

步骤1，称取基质纤维，并加入氨基功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤，干燥，得到氨基功能化纤维；

步骤2，称取步骤1中得到的氨基功能化纤维，并加入酰氯功能试剂于微波反应釜中反应，应结束后，洗涤，干燥，得到酰氯功能化纤维；

步骤3，称取步骤2中得到的酰氯功能化纤维，并加入巯基功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤，干燥，得到巯基功能化纤维。

本发明提供的制备上述巯基功能化纤维的方法，包括以下步骤：

步骤1，称取基质纤维，并加入氨基功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤，干燥，得到氨基功能化纤维；

步骤2，称取步骤1中得到的氨基功能化纤维，并加入酰氯功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤，干燥，得到酰氯功能化纤维；

步骤3，称取步骤2中得到的酰氯功能化纤维，并加入巯基功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤，干燥，得到巯基功能化纤维。

所述的制备方法中，步骤1中，微波功率为250-350W，反应温度为150-200℃，反应时间为1.5-3h；步骤2中，微波功率为250-350W，反应温度为80-150℃，反应时间为0.5-1.5h；步骤3中，微波功率为150-250W，反应温度为80-150℃，反应时间为1-2h。

所述的制备方法中，所述氨基功能试剂包括三甲胺、乙二胺、聚乙烯亚胺、三乙烯四胺中的至少一种；所述酰氯功能试剂包括氯乙酰氯、乙酰氯、草酰氯、三氯乙酰氯、二氯乙酰氯中的至少一种；所述巯基功能试剂包括2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基咪唑、2-巯基噻唑中的一种。

所述的制备方法中，所述基质纤维包括聚乙烯醇纤维、棉纤维、麻纤维、加聚型聚乙烯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、缩聚型聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚脲纤维中的至少一种。

所述的制备方法中，步骤1、步骤2和步骤3中所述的洗涤完成标准为反应结束后得到的纤维的pH值呈中性。

所述的制备方法中，步骤1、步骤2和步骤3中均包括在所述微波反应釜中加入溶剂，所述溶剂包括乙二醇、乙醇、甲醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的至少一种。

所述的制备方法中，步骤2中，所述氨基功能化纤维与所述酰氯功能试剂的质量比为1:20-30，优选的质量比为1:4-8。

本发明的巯基功能化纤维在处理含重金属离子水污染中作为吸附材料的应用。

本发明解决了目前功能纤维功能化效率不高、吸附选择性差等问题，采用本发明的制备方法得到的功能化纤维不仅功能化效率高，同时可以实现多种重金属离子的高效选择性去除。

附图说明

图1为本发明实施例1的合成路线图。

具体实施方式

本发明的巯基功能化纤维的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，称取基质纤维，并加入氨基功能试剂于微波反应釜中反应，其中，微波功率为250-350W，反应温度为150-200℃，反应时间为1.5-3h；反应结束后，洗涤，干燥，得到氨基功能化纤维；

步骤2，称取步骤1中得到的氨基功能化纤维，并加入酰氯功能试剂于微波反应釜中反应，其中，微波功率为250-350W，反应温度为80-150℃，反应时间为0.5-1.5h；反应结束后，洗涤，干燥，得到酰氯功能化纤维；

步骤3，称取步骤2中得到的酰氯功能化纤维，并加入巯基功能试剂于微波反应釜中反应，其中，微波功率为150-250W，反应温度为80-150℃，反应时间为1-2h；反应结束后，洗涤，干燥，得到新型的巯基功能化纤维。

本发明提供的功能纤维巯基功能化效率高，针对多种重金属离子均具有优异的吸附效果。先是利用氨基功能试剂在微波环境下对基质纤维进行氨基功能化处理，采用微波水热反应法可以高效的完成纤维的氨基接枝，不仅可以保证纤维的稳定同时使其具备氨基的性质，为下一步酰氯功能化提供反应的位点。同样地，氨基纤维的酰氯功能化同样采用微波反应的方法，酰氯功能试剂与氨基功能化纤维进行反应，通过脱掉HCl，将该功能试剂接枝到氨基功能化纤维中得到新的酰氯功能化纤维；再进一步的，将酰氯功能化纤维进行巯基功能处理，利用亲核取代反应将巯基功能试剂接枝至酰氯功能化纤维中，完成巯基功能化纤维的制备。本发明的整体制备时间短，往往6h就可以完成巯基功能化纤维的制备，相比于现有技术，大大缩短了功能化纤维的制备时间，提高了生产效率；同时本发明将功能化反应分成三步进行，采用微波水热反应的方法大大提高了纤维的接枝度，功能效率高，选择性强，对多种重金属离子均具有优异的吸附效果。

其中，氨基功能化纤维制备采用的微波反应条件可以将足够量的氨基接枝至基质纤维中，为下一步的酰氯化提供足够的反应位点，如果是将反应温度提升过高，不仅会破坏纤维和功能试剂的结构同时也会引发多种副反应，影响纤维的功能化反应；而如果是反应的温度过低，则不利于提升反应速率，同时因达不到合适的反应温度，会大大降低纤维的氨基接枝。合适的温度下，同时控制微波功率和反应时间，可以进一步保证氨基接枝的稳定性以及接枝率。

同样地，氨基功能化纤维的酰氯化也需要控制微波的反应条件，如果温度过高，势必会破坏氨基功能化纤维，而此处的温度过高应理解为达到步骤1中反应的温度就算是过高，这主要是因为如果达到了步骤1中的反应温度，氨基与基质纤维之间仍是会反应，加剧存在氨基脱枝接枝的过程，则会导致氨基功能化纤维的不稳定，不利于酰氯化的反应；当然，反应的温度也不可过低，致使反应速率过低、酰氯接枝率过低，温度保持在80-100℃为佳。而因酰氯化的反应温度已低于氨基化的反应温度，则酰氯化的微波功率可保持与步骤1同，但同时应缩短反应时间，防止反应时间过长反而降低了酰氯化的接枝率，本发明通过大量的实验验证酰氯化的微波反应条件控制在上述条件下为佳，既可以保证氨基功能化纤维的稳定，同时也有利于酰氯化的接枝为后续巯基功能化打下基础。

进一步的，巯基化的微波反应条件则需降低微波功率为佳，而反应温度可以保持与步骤2同，如此可以保证酰氯功能化纤维稳定，也可以保证巯基功能化亲核取代反应的速率，相比于步骤2适当的延长反应时间也能保证得到巯基功能化纤维有足够的巯基，以增加其对于重金属离子的吸附，将巯基功能化纤维投入到污染水体时，可以将多种重金属离子的浓度处理至污水排放标准以下。

优选的，所述氨基功能试剂包括三甲胺、乙二胺、聚乙烯亚胺、三乙烯四胺中的至少一种。

优选的，所述酰氯功能试剂包括氯乙酰氯、乙酰氯、草酰氯、三氯乙酰氯、二氯乙酰氯中的至少一种。

优选的，所述巯基功能试剂包括2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基咪唑、2-巯基噻唑中的一种。

优选的，所述基质纤维包括聚乙烯醇纤维、棉纤维、麻纤维、加聚型聚乙烯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、缩聚型聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚脲纤维中的至少一种。

优选的，步骤1、步骤2和步骤3中所述的洗涤的完成标准为反应结束后得到的纤维的pH值呈中性。

优选的，步骤1、步骤2和步骤3中，均还包括在所述微波反应釜中加入溶剂，所述溶剂包括乙二醇、乙醇、甲醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的至少一种。

优选的，步骤2中，所述氨基功能化纤维与所述酰氯功能试剂的质量比为1:20-30，优选的质量比为1:4-8。

本发明的巯基功能化纤维可以作为吸附材料用于含重金属离子水污染的处理。

优选的，所述重金属离子包括Hg²⁺、Cu²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺中的至少一种。更优选的，以对Hg²⁺的吸附效果为佳。

本发明的有益效果在于：

1)相比于功能化纤维的常规制备方法，本发明利用微波水热合成法，通过控制微波反应的功率、温度和时间，可以高效快速的制备得到新型巯基化功能纤维吸附材料，一般可将功能化的时间整体缩短4倍以上。

2)本发明制备的功能化纤维先是利用氨化反应将氨基引入基质纤维中，使其具备氨基性质的同时也为下一步酰氯功能化提供反应的位点；再通过酰氯化将氨基功能化纤维转化为酰氯功能化纤维，然后利用亲核取代反应将巯基功能试剂接枝至酰氯功能化纤维中，得到巯基功能化纤维。该纤维作为吸附材料投加进含重金属离子的污水中，发现其对于包括Hg²⁺在内的重金属离子如Cu²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺等均具有较高的吸附容量，特别是对于Hg^{2 +}的选择吸附性能，无论是对于含K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Al³⁺等离子的常规水体，还是对于含Fe³⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺等重金属离子的严重污染水体，该巯基功能化纤维依然对Hg²⁺具有较高的选择性吸附容量，最大吸附容量可以达498mg/g。

3)本发明的巯基化功能纤维应用形式多样，除了可以作为吸附柱的填充剂，还可以编制成吸附网、吸附帘等形式后再将其抛撒于水中，相比于常规的吸附材料只能用于吸附柱填充使用，还具有投放后回收困难的特点，本发明编制成网状或者帘状的应用形式有利后续吸附材料的回收和再生利用，为纤维吸附材料的大规模使用提供了应用前景。

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本发明及其有益效果作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

请结合图1，为实施例1的合成路线图。

巯基功能化纤维的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，称取基质纤维，并加入氨基功能试剂于微波反应釜中反应，其中，微波功率为250-350W，反应温度为150-200℃，反应时间为1.5-3h；反应结束后，洗涤，干燥，得到氨基功能化纤维；

步骤2，称取步骤1中得到的氨基功能化纤维，并加入酰氯功能试剂于微波反应釜中反应，其中，微波功率为250-350W，反应温度为80-150℃，反应时间为0.5-1.5h；反应结束后，洗涤，干燥，得到酰氯功能化纤维；

步骤3，称取步骤2中得到的酰氯功能化纤维，并加入巯基功能试剂于微波反应釜中反应，其中，微波功率为150-250W，反应温度为80-150℃，反应时间为1-2h；反应结束后，洗涤，干燥，得到巯基功能化纤维。

优选的，氨基功能试剂包括三甲胺、乙二胺、聚乙烯亚胺(PEI)、三乙烯四胺中的至少一种；酰氯功能试剂包括氯乙酰氯(CAC)、乙酰氯、草酰氯、三氯乙酰氯、二氯乙酰氯中的至少一种；巯基功能试剂包括2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑(DMT)、2-巯基咪唑、2-巯基噻唑中的一种；基质纤维包括聚乙烯醇纤维、棉纤维、麻纤维、加聚型聚乙烯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、缩聚型聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚脲纤维中的至少一种。

优选的，步骤1、步骤2和步骤3中所述的洗涤的完成标准为反应结束后得到的纤维的pH值呈中性。将各步反应得到的纤维均洗涤至中性状态，保证下一步的纤维功能化的稳定，以减少过酸过碱条件下对接枝率的影响。

优选的，步骤1、步骤2和步骤3中，均还包括在所述微波反应釜中加入溶剂，所述溶剂包括乙二醇、乙醇、甲醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的至少一种。

优选的，步骤2中，所述氨基功能化纤维与所述酰氯功能试剂的质量比为1:20-30，优选的质量比为1:4-8。

实施例1

步骤1，称取基质纤维1.0g，加入至40mL水中，70℃下反应30min后，加入0.25gEDC、0.5gNHS以及20mL的10％HPEI乙二醇溶液，转移100mL微波水热反应釜中反应，其中，微波水热反应的条件为300W，180℃，2.0h。反应结束后冷却至室温，抽滤后用去离子水洗涤纤维至中性，然后将得到的纤维材料至于真空干燥箱中干燥过夜，得到氨基功能化聚丙烯腈纤维(PAN_MW-HPEI)；

步骤2，称取步骤1中得到的氨基功能化聚丙烯腈纤维PAN_MW-HPEI1.00g，加入17mL氯乙酰氯，30mL二甲基甲酰胺，转移至100mL微波水热反应釜中反应，其中，微波水热反应的条件为300W，100℃，1.0h。反应结束后冷却至室温，抽滤后用去离子水和乙醇分别洗涤纤维至中性，然后将得到的纤维材料至于真空干燥箱中干燥过夜，得到酰氯功能化聚丙烯腈纤维(PAN_MW-CAC)；

步骤3，称取步骤2中得到的酰氯功能化聚丙烯腈纤维PAN_MW-CAC0.5g，加入2.5g 2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑，30mL乙二醇，30mL去离子水后，转移至100mL微波水热反应釜中反应，其中，微波水热反应的条件为200W，100℃，1.5h。反应结束后冷却至室温，抽滤后用去离子水和乙醇分别洗涤纤维至中性，然后将得到的纤维材料至于真空干燥箱中干燥过夜，得到巯基功能化聚丙烯腈纤维(PAN_MW-DMT)。

其中，步骤1中的EDC和NHS连用可以起到活化氨基的效果，将聚乙烯亚胺中的氨基接枝到聚丙烯腈中，提高氨基的接枝率，为下一步酰氯化提供更多的反应位点，同时也有利于纤维网状结构的生成；网状结构的纤维不仅有利于后续重金属离子的吸附同时也有助于维持纤维的稳定。而对于步骤2中，酰氯功能试剂的添加量可以根据称取的氨基功能化纤维的质量而变动，以氨基功能化纤维与酰氯功能试剂的质量比维持在1:20-30为佳；同样地，步骤3中，巯基功能试剂的添加量根据称取的酰氯功能化纤维的质量而变动，以所述酰氯功能化纤维与巯基功能试剂的质量比维持在1:4-8为佳。而纤维的干燥可置于真空干燥箱中干燥，也可置于具有干燥功能的设备中干燥，干燥的温度维持在30-55℃为佳，采用中低温的干燥温度有利于保护纤维的稳定。

采用与实施例1同样的制备方法制备实施例2-实施例21和对比例1-对比例4，具体的反应条件及采用的功能化试剂见表1-表4。其中，实施例2-实施例14采用的基质纤维、氨基功能试剂、酰氯功能试剂和巯基功能试剂与实施例1同；实施例15-实施例17采用的基质纤维、氨基功能试剂和巯基功能试剂也与实施例1同，但实施例15-实施例16中的酰氯功能试剂为草酰氯，实施例17中的酰氯功能试剂为三氯乙酰氯；实施例18-实施例19采用的基质纤维、氨基功能试剂和酰氯功能试剂与实施例1同，但实施例18-实施例19中的巯基功能试剂为2-巯基咪唑；实施例20-实施例21采用的基质纤维为超高分子量聚乙烯纤维，氨基功能试剂为三乙烯四胺，酰氯功能试剂为三氯乙酰氯，巯基功能试剂同实施例1；对比例5为常规的化学方法进行纤维功能化。

将实施例1-实施例21和对比例1-对比例5制备得到的功能化纤维进行重金属离子吸附实验测试，测试结果见表5。

由上述实施例1-实施例21和对比例1-对比例5的测试结果可知，采用本发明的制备方法得到的功能化纤维，对于多种重金属离子均具有优异的吸附性能，特别是对于汞离子的吸附，最大吸附量可达498mg/g。而对比例1-对比例4中对于重金属离子的吸附效果表现一般，且对比例1-对比例3中的吸附性能相近，这主要是因为本发明巯基功能化纤维的制备是一个整体，缺少了前述的哪一步都不能得到接枝率高的巯基功能化纤维，比如对比例1中的缺少酰氯化，没有酰氯化反应先对氨基功能化纤维进行改性，提供巯基化反应的位点，则巯基功能试剂也不能很好的接枝至纤维中；同样地，即使增加了酰氯化反应，但是没有巯基化接枝，其吸附性能也是表现为一般，如对比例2-对比例3。而如果是缺少第一步的氨基化，由重金属离子的吸附效果可知，功能化纤维的吸附效果更差，这主要是因为氨基化是后续功能化的基础，没有氨基为酰氯化提供反应位点，则巯基化当然接枝率也会表现极差。由此可见，本发明的制备方法是一个不可分割的整体，缺少其中一个，都不能得到本发明的优异效果。

此外，从实施例1-实施例21中也可以看出，本发明除了受整体反应的影响，各功能化的反应条件、反应采用的具体物质、物质的具体配比均对最终的吸附效果有较大的影响。如实施例1-实施例3、实施例4-实施例6、实施例9-实施例11，各功能化的微波反应条件均对重金属离子的吸附效果有影响，以实施例1中控制的微波反应条件为佳，对于汞离子的吸附容量最大可达498mg/g。此外，将本发明应用于含多种重金属离子的水体中，该功能纤维对于汞离子的吸附仍表现出优异的选择吸附性能，吸附的容量也可达到476mg/g以上。

此外，从实施例1、实施例7、实施例8中可以看出，酰氯化反应中氨基功能化纤维与酰氯功能试剂的质量比为1:24为其接枝效果最好，即当氨基功能化纤维取1g时，酰氯功能试剂为17ml，这主要是因为该质量比的时候氨基功能化纤维对酰氯试剂的容纳量达到最大，当超过了该质量比后，虽然最后得到的功能化纤维的吸附性能依然表现优异，但是整体上而然效果总是差一点，这因是过量的酰氯功能试剂反而阻止了功能化纤维的接枝，且也造成试剂的浪费。同样地，巯基功能化也是如此。

此外，从实施例15-实施例21与实施例1-实施例14的对比来看，当以采用的氨基功能试剂为聚乙烯亚胺，酰氯功能试剂为氯乙酰氯，巯基功能试剂为2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑的整体配合性最好。而如只是将酰氯功能试剂进行替换相比于只是将巯基功能试剂进行替换，在整体上的吸附性能则更差一点，这应是因为氯乙酰氯作为酰氯功能试剂进行酰氯化提供的反应位点更加符合2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑性质的要求，亲核反应可以进行的更加顺利。

总而言之，本发明所采用的制备方法所得到的功能化纤维相比于现有技术在吸附重金属离子方面是要更加优异的，且本制备方法过程简单，历时短，可以更好的适应目前发展的要求。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

表1

表2

表3

表4

表5

Claims (8)

1.一种巯基功能化纤维，通过下述方法得到：

步骤1，称取基质纤维，并加入氨基功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤干燥，得到氨基功能化纤维；所述氨基功能试剂包括三甲胺、乙二胺、聚乙烯亚胺、三乙烯四胺中的至少一种；

步骤2，称取步骤1中得到的氨基功能化纤维，并加入酰氯功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤干燥，得到酰氯功能化纤维；所述酰氯功能试剂包括氯乙酰氯、乙酰氯、草酰氯、三氯乙酰氯、二氯乙酰氯中的至少一种；

步骤3，称取步骤2中得到的酰氯功能化纤维，并加入巯基功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤干燥，得到巯基功能化纤维；所述巯基功能试剂包括2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基咪唑、2-巯基噻唑中的一种；

其中，步骤1中，微波功率为250-350W，反应温度为150-200℃，反应时间为1.5-3h；

步骤2中，微波功率为250-350W，反应温度为80-150℃，反应时间为0.5-1.5h；

步骤3中，微波功率为150-250W，反应温度为80-150℃，反应时间为1-2h。

2.制备权利要求1所述巯基功能化纤维的方法，包括以下步骤：

步骤1，称取基质纤维，并加入氨基功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤干燥，得到氨基功能化纤维；

步骤2，称取步骤1中得到的氨基功能化纤维，并加入酰氯功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤，干燥，得到酰氯功能化纤维；

步骤3，称取步骤2中得到的酰氯功能化纤维，并加入巯基功能试剂于微波反应釜中反应，反应结束后，洗涤，干燥，得到巯基功能化纤维；

其中，步骤1中，微波功率为250-350W，反应温度为150-200℃，反应时间为1.5-3h；

步骤2中，微波功率为250-350W，反应温度为80-150℃，反应时间为0.5-1.5h；

步骤3中，微波功率为150-250W，反应温度为80-150℃，反应时间为1-2h。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述基质纤维包括聚乙烯醇纤维、棉纤维、麻纤维、加聚型聚乙烯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、缩聚型聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚脲纤维中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其中，步骤1、步骤2和步骤3中所述的洗涤完成标准为反应结束后得到的纤维的pH值呈中性。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其中，步骤1、步骤2和步骤3中均包括在所述微波反应釜中加入溶剂，所述溶剂包括乙二醇、乙醇、甲醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其中，步骤2中，所述氨基功能化纤维与所述酰氯功能试剂的质量比为1:20-30。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其中，步骤3中，所述酰氯功能化纤维与所述巯基功能试剂的质量比为1:4-8。

8.权利要求1所述的巯基功能化纤维在含重金属离子水污染中作为吸附材料的应用。

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