[發(fā)明專利]一種維管植物基多孔氧化聚合螯合吸附材料的制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610013491.2
• 申請(qǐng)日: 2016-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN105664864B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉耀馳;周科;王強(qiáng);邱波;陳立妙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/24
• 分類號(hào): B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62;G21F9/12
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所43114
• 代理人: 魏娟

1.制備維管植物基多孔氧化聚合螯合吸附材料的方法，其特征在于：將維管植物通過氧化處理后，與帶雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行偶聯(lián)，得到接枝有雙鍵的維管植物；所述接枝有雙鍵的維管植物與丙烯腈在引發(fā)劑作用下進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)，得到接枝有聚丙烯腈的維管植物；所述接枝有聚丙烯腈的維管植物通過羥胺將部分腈基轉(zhuǎn)化成偕胺肟基團(tuán)，即得；

所述維管植物基多孔氧化聚合螯合吸附材料，具有式1結(jié)構(gòu)：

其中，

為維管植物基體；

x為500～5000；

y為500～5000；

所述的氧化處理過程為：將維管植物與氧化劑溶液混合均勻后，調(diào)節(jié)溶液pH至1.0～6.5，于40～50℃溫度下反應(yīng)5～10h，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)干燥后，置于醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中，再加入氧化劑，在10～30℃溫度下反應(yīng)8～10h；

氧化劑溶液中的氧化劑與維管植物的質(zhì)量比為1:0.5～1；

在醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中加入的氧化劑與維管植物的質(zhì)量比為1:0.8～1.5；

所述的氧化劑為硫酸、硝酸、臭氧、亞氯酸鈉、氯酸鈉、次氯酸鈉、高氯酸和高碘酸鈉中的至少兩種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備維管植物基多孔氧化聚合螯合吸附材料的方法，其特征在于：所述的維管植物在氧化處理之前，先進(jìn)行干燥、破碎預(yù)處理，破碎至粒度在-100目以下；所述的維管植物為蕨類植物、裸子植物、被子植物中至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備維管植物基多孔氧化聚合螯合吸附材料的方法，其特征在于：所述的帶雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑為CY-570、CY-571、CY-AGE、CY-3031中的至少一種；所述的帶雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑與氧化后的維管植物體積質(zhì)量比為1mL:0.3～1g。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備維管植物基多孔氧化聚合螯合吸附材料的方法，其特征在于：所述的自由基聚合反應(yīng)條件為：在保護(hù)氣氛下，于60～80℃溫度下反應(yīng)6～12h；丙烯腈的質(zhì)量與接枝有雙鍵的維管植物的質(zhì)量比為6～10:1；引發(fā)劑的質(zhì)量為丙烯腈質(zhì)量的0.1％～0.8％；所述的引發(fā)劑為硫酸鹽、烷基過氧化物、偶氮二異丁腈、過氧化二酰、烷基過氧化氫物、過氧化酯中至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備維管植物基多孔氧化聚合螯合吸附材料的方法，其特征在于：將所述接枝有聚丙烯腈的維管植物與游離羥胺溶液混合，在pH為6.0～6.8，溫度為60～80℃的條件下，反應(yīng)3～8h，即得維管植物基多孔氧化聚合螯合吸附材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備維管植物基多孔氧化聚合螯合吸附材料的方法，其特征在于：游離羥胺溶液由鹽酸羥胺溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)得到。

7.權(quán)利要求1所述方法制備的維管植物基多孔氧化聚合螯合吸附材料的應(yīng)用，其特征在于：應(yīng)用于去除廢水中重金屬或放射性金屬元素。