[發明專利]一種吸附重金屬離子的改性苧麻纖維多孔微球吸附劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710474694.6
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107213875B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 蔡映杰;彭雄義;粟斯偉;彭帥;張平;王強
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

本發明提供一種吸附重金屬離子的改性苧麻纖維多孔微球吸附劑及其制備方法與應用，所述吸附重金屬離子的改性苧麻纖維多孔微球具有羧酸根基團，可以與鎘離子(Cd²⁺)、鉛離子(Pb²⁺)、鋅離子(Zn²⁺)、銅離子(Cu²⁺)、錳離子(Mn²⁺)、鎳離子(Ni²⁺)等以離子鍵的方式相結合，從而達到吸附目的；該改性苧麻纖維多孔微球吸附劑不僅吸附效果好，而且可以循環使用和再生，在20℃下，鎘離子溶液濃度為200mg·L^?1時，苧麻纖維多孔微球的吸附量可達156.8mg·g^?1，經過吸附?再生五次循環，其吸附量仍可達135.2mg·g^?1。該改性苧麻纖維多孔微球的制備方法簡單且綠色環保，主要原料苧麻價格低廉，可再生；該吸附劑的應用工藝簡單，可實施性強，較適合廣泛推廣和應用。

技術領域

本發明涉及一種吸附重金屬離子的苧麻纖維多孔微球，具體涉及一種吸附重金屬離子的改性苧麻纖維多孔微球吸附劑及其制備方法與應用，屬于污水凈化處理領域。

背景技術

苧麻是一種自然生長的植物，其具有生長速度快，生長周期短等優點，在我國許多地方受到廣泛種植。苧麻纖維主要用于紡織領域，其具有其它纖維無法比擬的性能，如透氣性和硬挺性等。微球作為一種小粒徑的顆粒，其直徑大約在10微米到1-3毫米范圍，以其結構上優勢在越來越多的領域受到關注，各種材料的微球如雨后春筍而涌出。文獻報道，纖維素、甲殼素和木質素等均被制備成各種微球，并廣泛應用到各種領域，微球的特殊優勢在各領域表現得越來越明顯。受到各種材料被制備為微球的啟發，我們將苧麻纖維通過乳化-溶劑擴散法將其制備成微球。

重金屬污染已成為當代環境污染的重要組成部分，水體中的重金屬離子(鎘離子(Cd²⁺)、鉛離子(Pb²⁺)、鋅離子(Zn²⁺)、銅離子(Cu²⁺)、錳離子(Mn²⁺)、鎳離子(Ni²⁺)等)是污染水質的重要污染源，重金屬由于不能被分解，其在生物體內積累，從而對生物體產生危害。因此，除去水體中的重金屬離子是我們亟待解決的問題。

目前，也有較多關于吸附劑吸附重金屬的報道，申請號201610728579.2報道了一種重金屬吸附劑及其制備方法和應用，該吸附劑以二氧化硅為原料，經過硅烷、海藻酸和海藻酸鹽化學改性后制備而成，從其改性試劑的分子結構來看，其均不帶有羧酸根基團，此專利的吸附機理與本專利有本質不同。申請號201210097215.0報道了一種交聯殼聚糖微球重金屬吸附劑，該專利以殼聚糖為原料，將其制備為微球，然后在微球上接枝2-氯甲基苯并咪唑得到吸附劑產品，該吸附劑對汞離子有較高的選擇性吸附。該吸附劑的吸附機理是金屬離子與2- 氯甲基苯并咪唑中的氮原子形成配位作用，此配位是屬于得失電子引起的，從而其結合力比電荷吸引配位產生的作用力弱。

有鑒于此，本發明提出一種吸附重金屬離子的改性苧麻纖維多孔微球吸附劑及其制備方法與應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有產品的不足，提供一種吸附重金屬離子的改性苧麻纖維多孔微球吸附劑及其制備方法與應用。本發明所述的改性苧麻纖維多孔微球具有羧酸根基團，可以與鎘離子(Cd²⁺)、鉛離子(Pb²⁺)、鋅離子(Zn²⁺)、銅離子(Cu²⁺)、錳離子(Mn²⁺)、鎳離子(Ni²⁺)等以離子鍵的方式相結合，從而達到吸附目的；該改性苧麻纖維多孔微球的制備方法簡單且綠色環保，主要原料苧麻價格低廉，可再生。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種吸附重金屬離子的改性苧麻纖維多孔微球吸附劑，所述改性苧麻纖維多孔微球具有羧酸根基團，球體表面有明顯的小孔，微球的粒徑為1～15μm。