[發明專利]一種煙草秸稈吸附材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711227682.X
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107890858A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 宋偉;李朝艷;徐雪麗;楊艷菊;張麗
• 申請（專利權）人: 南陽理工學院
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/30
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司41132
• 代理人: 季發軍

技術領域

本發明涉及吸附材料技術領域，尤其是涉及一種煙草秸稈吸附材料及其制備方法。

背景技術

我國是煙草生產大國，煙草秸稈是煙草生產中最大的副產品，煙草秸稈中含有大量的木質素和纖維素，在以往的煙草秸稈的處理方法中大部分采取丟棄和直接燃燒的方法，既不經濟也造成了不同程度的環境污染，利用率比較低。煙草秸稈本身具有多孔、比表面積大、比重小等優點，具有一定的親和性，但是吸附能力并不強，煙草秸稈的主要組成部分纖維素和木質素上含有多種羥基、羧基等活性官能團，可對其進行醚化、酯化等化學改性，引入相應的作用基團。現有技術中也有對煙草秸稈進行改性制備吸附材料的技術方案。

中國專利公開號CN 105056902 A公開一種利用改性煙草秸稈處理含陰離子污染物廢水的方法，該方法采用有機-無機陽離子單體接枝共聚進行秸稈纖維改性，首先用氫氧化鈉溶液對煙草秸稈進行預處理分離出秸稈纖維素，然后在N₂保護環境下，以硝酸鈰銨為引發劑，將預處理后的煙草秸稈與二甲基二烯丙基氯化銨和硫酸鋁進行接枝共聚反應，制備新型秸稈改性材料，再利用此改性材料分別對水體中有機陰離子污染物和無機陰離子污染物的去除，最終實現含陰離子污染物廢水的處理。本技術方案具有良好的吸附效果、陰離子污染物脫除能力強、使用方便、節約成本；不僅解決了農業秸稈的資源化利用，同時也可以實現對廢水中陰離子污染物的脫除處理。該發明采用的煙草秸稈的處理方法僅僅對陰離子污水處理有效，而對陽離子或有機污染廢水處理效果不好。

中國專利公開號CN 105618006 A公開了一種吸附金屬離子的污水處理專用秸稈水凝膠復合材料的制備方法，所述水凝膠包含組分及各組分的重量份數為聚乙烯醇86-92份，膨潤土0.5-4.0份，秸稈1.5-8份，硼酸1.0~2.0份。采用秸稈纖維素纖維以微納米纖絲形式加入，納米纖維素水凝膠是智能水凝膠的一種，是一種多孔材料，并且自身孔徑小，多孔性賦予了其良好的保水能力，是一種多功能性吸附材料，具有快速高效、吸附容量高、選擇性高的特點，對重金屬離子的吸附具有顯著的效果，同時制備工藝簡單，成本低廉，可操作性強，在污水處理領域具有良好的應用前景。該發明制備的水凝膠復合材料沒有經過交聯反應，制備的吸附材料性能不穩定，使用壽命較短。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供煙草秸稈吸附材料及其制備方法，通過煙草秸稈進行改性，制備的吸附材料對重金屬陽離子以及有機物如亞甲基藍的吸附率很高，適用于重金屬污染廢水或染料廢水的處理。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種煙草秸稈吸附材料，由以下重量份數的原料制成：煙草秸稈60-80份、丙烯酸乳液30-50份、納米碳酸鈣10-15份、聚乙二醇8-12份、膨潤土8-12份、10%的硅酸鈉溶液30-45份，交聯劑5-10份和引發劑0.2-0.5份和二月桂酸二丁基錫0.2-0.5份。

進一步的，所述交聯劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺或二乙烯基苯。

進一步的，所述引發劑為過硫酸鈉或過氧化苯甲酰。

一種煙草秸稈吸附材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將煙草秸稈粉碎至粒徑為100-200目，預處理后加入2-3倍重量堿溶液浸泡12-24h；

（2）然后加入丙烯酸乳液、交聯劑、引發劑和二月桂酸二丁基錫，攪拌均勻后在60-100℃反應0.5-1h，之后加入納米碳酸鈣、聚乙二醇和膨潤土攪拌反應1-2h，產物過濾洗滌至中性，烘干；

（3）將上述烘干后的物質浸泡在10%的硅酸鈉溶液中，烘干后高溫煅燒，得產品。

進一步的，步驟（1）中的預處理：是將粉碎后的煙草秸稈置于120-150℃高溫蒸汽預處理60-100min。

進一步的，所述步驟（1）中堿溶液濃度為0.5-1mol/L。

進一步的，所述步驟（3）中高溫煅燒的溫度為300-400℃。

本發明的有益效果是：

1、本發明公開一種煙草秸稈吸附材料，對Pb²⁺脫除率可以達到98%以上，對Cd²⁺脫除率可以達到97%以上，對亞甲基藍的脫除率為92.7-95.8%，吸附性能優異。