[發明專利]一種利用廢報紙制備纖維素基染料廢水凈化材料的方法

無效

• 申請號: 201310184265.7
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103212379A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 王立娟;齊越
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/58
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 金永煥

技術領域

本發明涉及一種制備纖維素基染料廢水凈化材料的方法。

背景技術

我國是世界廢紙最大進口國和消費大國，而國內廢紙回收率卻只達到38％左右，仍低于47.7％的世界平均水平和發達國家70％左右的水平，廢紙回收利用仍有著巨大的發展潛力。

染料在不同的領域都有著大量的應用。但是染料廢水的處理不當會給環境以及人類社會的發展帶來嚴重的危害，印染廢水的水質復雜，色度深，有機物含量高，生物降解性較低。單一的處理方法很難達到排放要求，目前，國內外研究很多關于染料廢水的處理方法，主要分為三大類：一是物理法，二是化學法，三是生化法。我國的印染廢水處理手段以生物法為主，輔以物理法和化學法。由于近年來新型染料、PVA漿料、新型主機等難生化降解有機物大量進入印染廢水，給處理增加了難度，舊的生化法在脫色方面一直效果不佳。活性炭在廢水處理中體現了很好的性能，但成本過高。

隨著科學技術的發展，石油等能源價格的飛速攀升及可持續發展的迫切需要，纖維素作為環境友好的可再生生物質材料資源備受重視，并將是21世紀可持續發展化學材料研究領域的重要課題之一。纖維素是地球上最豐富的天然有機物、可再生的天然資源，具有價格低廉、可降解、環保等特點。

名稱“一種陰離子染料吸附劑及其制備方法和應用(申請號：201210049807.5；申請日：2012.2.29；)”的專利中公開了一種纖維素基廢水凈化材料制備的方法，但是此方法制備的凈化材料應用到吸附劑材料對于染料廢水的處理效果不突出，致使應用受限。

發明內容

本發明目的是解決現有廢紙回收利用率低，及染料廢水凈化材料存在吸附效率低、處理效果不突出的問題，而提供一種利用廢報紙制備纖維素基染料廢水凈化材料的方法。

利用廢報紙制備纖維素基染料廢水凈化材料的方法按以下步驟實現：

一、將150g廢報紙、3～6g的Na₂Si₃·9H₂O、1.5～4.5g的H₂O₂、1.5～4.5g的NaOH和3～6g的表面活性劑混合，然后在65℃水浴條件下攪拌1h，得到脫墨后的纖維素，然后用蒸餾水洗滌6～8次，再放入鼓風干燥箱中于100℃下烘干，得到廢報紙纖維，然后粉碎并篩分出80～120目的廢報紙纖維；

二、取5g80～120目的廢報紙纖維，加入125mL質量分數為20％的NaOH溶液于250mL的三口瓶中，室溫攪拌1h后濾掉62.5mL的NaOH溶液，然后加入40mL的環氧氯丙烷，在65℃下以180r/min的速度攪拌6h，所得纖維素用400目的紗網過濾掉水分，用無水乙醇和蒸餾水各洗滌1次；

三、在通風櫥內向洗滌后的纖維素中加入40mL四甲基乙二胺，在65℃下攪拌3h，取出后經400目的紗網過濾，再用無水乙醇和蒸餾水各洗一次，然后向洗滌后的纖維素中加入40mL碳酸二甲酯，在80℃下攪拌1h，過濾后用無水乙醇洗滌，再放入烘箱內在60℃下烘干10h，即完成利用廢報紙制備纖維素基染料廢水凈化材料；其中步驟一中表面活性劑為硬脂酸鈉。

本發明主要應用了對難處理的工業印染廢水的高效凈化，吸附性能高，成本低廉工藝簡單符合綠色化學的思想。

本發明主要從合成不同取代度的陽離子型纖維素入手，研究其在染料廢水凈化領域的應用，為廢棄纖維素的應用開辟了新途徑，同時也為染料廢水的處理提供了新思路。

本發明的優點在于：

第一，將易得，低成本的廢報紙粉碎篩選，變為有利于環保的纖維素類吸附劑，成為一種可以吸附染料廢水的環境友好型材料。作為染料廢水凈化材料可以高效加以利用，達到以廢治廢的目的，有利于環境保護。

第二，所得的雙季銨鹽纖維素產率高，對于陰離子染料溶液的吸附效率高，吸附容量大，效果明顯。使用這種染料吸附劑吸附的過程中無需特殊設備，工藝流程簡單快捷方便，效果顯著。

第三，大大的簡化了傳統染料廢水處理的過程，并且不會對環境造成污染。回收吸附后的雙季銨鹽纖維素吸附劑可以做有色材料，達到再循環的目的。所以將它用于含陰離子染料廢水的凈化，效果非常理想。

附圖說明

圖1為實施例中合成前廢報紙纖維的低倍掃描電鏡圖；

圖2為實施例中合成前廢報紙纖維的高倍掃描電鏡圖；

圖3為實施例中合成后的纖維素吸附劑的低倍掃描電鏡圖；

圖4為實施例中合成后的纖維素吸附劑的高倍掃描電鏡圖。

具體實施方式