[發(fā)明專利]改性納米纖維素纖維及制備方法與催化亞甲基藍降解的應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910646538.2
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN110327986B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳嘉川;戢德賢;林兆云;楊桂花
• 申請（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學
• 主分類號: B01J31/28
• 分類號: B01J31/28;C02F1/58;C02F1/70;C02F101/36;C02F101/38;C02F101/30
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

本公開提供了改性納米纖維素纖維及制備方法與催化亞甲基藍降解的應用，其制備方法為：將納米纖維素纖維加入至含有H₂O₂與NH_3·H₂O的溶液中進行氧化處理，將氧化處理后的納米纖維素纖維加入至含有三價鐵鹽和二價鐵鹽的溶液浸漬，再加入含有氫氧根的沉淀劑形成沉淀，使得納米纖維素纖維負載Fe₃O₄，將沉淀與硅烷偶聯(lián)劑進行反應，使得納米纖維素纖維進行疏水改性，從而獲得疏水改性的CNF@Fe₃O₄，將疏水改性的CNF@Fe₃O₄與二乙醇胺進行接枝反應獲得改性納米纖維素纖維。本公開的改性納米纖維素纖維具有可降解亞甲基藍染色劑的能力，并且可通過磁力吸引回收。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開屬于生物基材料制備領(lǐng)域，涉及改性納米纖維素纖維及制備方法與催化亞甲基藍降解的應用。

背景技術(shù)

這里的陳述僅提供與本公開有關(guān)的背景信息，而不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

亞甲基藍又稱次甲基藍、美藍、堿性湖藍，是一種吩噻嗪鹽類的芳香雜環(huán)化合物。亞甲基藍是工業(yè)上常使用的陽離子型有機染料，廣泛應用于紡織、皮革、造紙、染料、塑料等領(lǐng)域。目前，工業(yè)上造紙、化工、染織等領(lǐng)域產(chǎn)生大量廢水染料，造成環(huán)境污染、水生植物光合作用能力下降、人類惡心、嘔吐、癌癥病變。據(jù)本公開發(fā)明人所知，現(xiàn)有對亞甲基藍處理需要采用大量的化學藥品，這些化學藥品也會帶來環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本公開的目的是結(jié)合綠色可再生材料處理廢水中的亞甲基藍，減少化學藥品的使用，提高處理效率，因而提供改性納米纖維素纖維及制備方法與催化亞甲基藍降解的應用，該改性納米纖維素纖維可用于污水處理，并且環(huán)保可回收。

為了實現(xiàn)上述目的，本公開的技術(shù)方案為：

第一方面，本公開提供了一種改性納米纖維素纖維，包括納米纖維素纖維，所述納米纖維素纖維負載Fe₃O₄，所述納米纖維素纖維接枝胺基，所述納米纖維素纖維被硅烷偶聯(lián)劑修飾。

納米纖維素纖維是一種具有可降解性、生物適應性等優(yōu)點的可再生物質(zhì)，且長徑比較大，結(jié)晶度和強度高。由于納米纖維素纖維易絮聚，高親水性等特點限制了其應用。

本公開通過接枝胺基并負載Fe₃O₄獲得一種改性納米纖維素纖維，這種改性納米纖維素纖維不僅具有催化降解亞甲基藍的特性，而且具有超順磁性，從而能夠通過磁性回收進行多次利用。

第二方面，本公開提供了一種改性納米纖維素纖維的制備方法，將納米纖維素纖維加入至含有H₂O₂與NH_3·H₂O的溶液中進行氧化處理，將氧化處理后的納米纖維素纖維加入至含有三價鐵鹽和二價鐵鹽的溶液浸漬，再加入含有氫氧根的沉淀劑形成沉淀，使得納米纖維素纖維負載Fe₃O₄，將沉淀與硅烷偶聯(lián)劑進行反應，使得納米纖維素纖維進行疏水改性，從而獲得疏水改性的CNF@Fe₃O₄，將疏水改性的CNF@Fe₃O₄與二乙醇胺進行接枝反應獲得改性納米纖維素纖維。

本公開的制備方法，無需有機溶劑，綠色環(huán)保。

第三方面，本公開提供了一種上述改性納米纖維素纖維或上述改性納米纖維素纖維的制備方法獲得的改性納米纖維素纖維在催化亞甲基藍降解的應用。

本公開提供的改性納米纖維素纖維可以在短時間內(nèi)高效的催化降解亞甲基藍，且改性納米纖維素纖維可多次回收利用。