[發明專利]磁響應氧化石墨烯/植物纖維吸附材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810542721.3
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108620044B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 何輝;李云華;唐漢穎;謝鴻;王磊;朱紅祥
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 楊立華

1.一種磁響應氧化石墨烯/植物纖維吸附材料，其特征在于，以黃原酸化植物纖維為基體，改性磁流體Fe₃O₄為磁響應劑，超支化聚胺為功能試劑，采用交聯劑直接將黃原酸化植物纖維與改性磁流體Fe₃O₄、超支化聚胺/氧化石墨烯復合物一步交聯復合；

所述改性磁流體Fe₃O₄為與檸檬酸根絡合的Fe₃O₄粒子；所述超支化聚胺由胺化試劑與丙烯酸甲酯發生邁克爾加成和自縮聚反應得到；所述超支化聚胺/氧化石墨烯復合物由超支化聚胺與氧化石墨烯發生酰胺化反應得到；所述交聯劑為環氧氯丙烷。

2.根據權利要求1所述的磁響應氧化石墨烯/植物纖維吸附材料，其特征在于，所述植物纖維為蔗渣纖維、劍麻纖維、竹筍殼纖維或玉米芯纖維。

3.一種磁響應氧化石墨烯/植物纖維吸附材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.黃原酸化植物纖維的制備：將植物纖維與CS₂在堿性條件下發生黃原酸化反應，再采用硫酸鎂、硫酸銨或酒精進行鈍化處理，制得黃原酸化植物纖維；

S2.改性磁流體Fe₃O₄的制備：將FeCl₃·6H₂O和FeSO₄·7H₂O在堿性條件下發生化學共沉淀反應，制得Fe₃O₄粒子，再以檸檬酸鈉為絡合劑對Fe₃O₄粒子進行改性，制得改性磁流體Fe₃O₄；

S3.超支化聚胺和氧化石墨烯復合：將超支化聚胺與氧化石墨烯發生酰胺化反應，制得超支化聚胺/氧化石墨烯復合物；所述超支化聚胺由胺化試劑與丙烯酸甲酯發生邁克爾加成和自縮聚反應得到；

S4.采用交聯劑一步交聯：將步驟S1制得的黃原酸化植物纖維與步驟S2制得的改性磁流體Fe₃O₄、步驟S3制得的超支化聚胺/氧化石墨烯復合物在堿性溶液中混合均勻，在攪拌條件下加入環氧氯丙烷交聯劑，混合液直接被交聯成固體顆粒，制得磁響應氧化石墨烯/植物纖維吸附材料。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟S1所述黃原酸化植物纖維的制備具體操作為：向植物纖維中加入質量分數為10～20％的NaOH溶液，攪拌至植物纖維完全分散均勻，再滴加CS₂與乙醇的體積比為1:5～10的CS₂乙醇溶液，反應1～3h后，加入質量分數為5～15％的MgSO₄溶液，反應0.5～1.5h，得到黃原酸化植物纖維；所述植物纖維、CS₂、質量分數為10～20％的NaOH溶液、質量分數為5～15％的MgSO₄溶液的質量/體積/體積/體積比為5g:1～5mL:45～55mL:20～30mL。