[發明專利]一種吡啶酮雙酸改性纖維素吸附劑的應用

有效

• 申請號: 201810368079.1
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108658160B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 孫昌;李欣閱;段岳宏;何穎婷;雷琴;馬皓哲;周嫦娥;杜金梅;許長海
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38;C02F101/30
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

本發明屬于輕型化工技術領域，尤其涉及一種吡啶酮雙酸改性纖維素吸附劑的應用，該吸附劑能夠選擇性去除水溶液中的染料，同時還可以回收染料，具有一定環保意義和經濟價值，成本低，吸附容量大，吸附性穩定，吸附的染料可以進行二次利用，具有極大的節能減排和環境友好的優勢。

技術領域

本發明屬于輕型化工技術領域，尤其涉及一種吡啶酮雙酸改性纖維素吸附劑的應用。

背景技術

我國是世界染料產量第一大國，約占世界染料總產量的70％以上。在生產和使用過程中約有10％-20％染料釋放到水體中。這一方面增加了污水處理的難度，對環境產生了較大的污染；另一方面也增加了工業生產的成本，造成了不必要的浪費。實現染整廢液中染料殘液的吸附分離和回收成為當今一個重要的發展課題。

現有染料廢水處理的方法，包括吸附法，絮凝法，氧化法，電解法，生化法等，效果各不相同。其中，吸附法因其操作簡單、效率高等優勢在廢水處理中研究較多。但是我們發現能夠選擇性吸附溶液中染料的報道很少見到。如果在處理廢水中染料的同時能夠進行分離，則能夠極大的提高染料的利用率，具有很高的經濟價值。

纖維素在吸附染料過程中表現出了不錯的潛力，并且其來源廣泛，價格低廉，因此，研究價值較高。吡啶酮類衍生物改性纖維素對陽離子染料有著不錯的吸附效果，對陰離子染料的吸附能力則有限。但目前還沒有將吡啶酮雙酸改性纖維素應用于染料廢水的處理中的報道。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種吡啶酮雙酸改性纖維素吸附劑的應用，該吸附劑能夠選擇性去除水溶液中的染料，同時還可以回收染料，具有一定環保意義和經濟價值。

本發明探究了一種吡啶酮雙酸改性纖維素吸附劑對陽離染料和陰離子染料的分離性能。具體的，本發明首先探究了該吸附劑對亞甲基藍、結晶紫、剛果紅、孔雀石綠、曙紅、玫瑰紅B等含有陰、陽離子的染料的吸附能力。將上述染料配成溶液模擬染料廢水，加入所合成的吸附劑，達到吸附平衡后，通過研究吸附劑吸附染料溶液前后的吸光度的變化來計算該吸附劑的吸附容量，并根據以上數據得出該吸附劑對不同染料的吸附容量的差異。然后，配置上述染料中兩種染料的混合溶液，加入吸附劑進行吸附，研究其對混合染料的分離情況。為進一步測試吸附劑的循環利用能力，向吸附后的溶液中加入鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉進行解析，因在解吸附時，最大吸收波長和吸光度的值均在變化，所以將解吸附后的溶液靜置后分離溶液與吸附劑，并將溶液調至中性，測其吸光度，并根據以上數據得出解吸附率。

本發明提出了一種陽離子染料吸附劑，包括吡啶酮雙酸改性纖維素，其化學結構式為：

本發明提出了上述陽離子染料吸附劑在分離陽離子染料和陰離子染料中的應用，所述陽離子染料包括亞甲基藍、結晶紫、孔雀石綠、玫瑰紅B、苯胺紫、陽離子藍X-B、陽離子金黃X-GL、甲基橙，所述陰離子染料包括曙紅、剛果紅、日落黃、胭脂紅、酸性紅B、酸性紫R。

本發明提出了上述陽離子染料吸附劑在廢水處理領域的應用，尤其是紡織印染廢液中染料殘液的移除與回收方面的應用。

本發明提出了上述陽離子染料吸附劑在吸附染料分子方面的應用，尤其是吸附帶正電的染料分子方面的應用，所述帶正電的染料為亞甲基藍、結晶紫、孔雀石綠、玫瑰紅B、苯胺紫、陽離子藍X-B、陽離子金黃X-GL、甲基橙。

進一步的，吸附溫度為25～50℃，時間為20min，pH為3～10。

所述亞甲基藍、結晶紫、剛果紅、玫瑰紅B、孔雀石綠、曙紅的化學式為：