[發(fā)明專利]一種聚天冬氨酸接枝粘膠纖維吸附劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911301517.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110975844B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶科技學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/26
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;D06M15/59;C02F1/28;D06M101/06;C02F101/30;C02F101/20
• 代理公司: 重慶蘊(yùn)博君晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50223
• 代理人: 王玉芝

一種聚天冬氨酸接枝粘膠纖維吸附劑的制備方法，屬于吸附劑制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以自然界中廣泛存在的聚天冬氨酸、粘膠纖維為主要原材料，脂肪酶為催化劑，經(jīng)過(guò)制備預(yù)處理粘膠纖維、制備預(yù)處理脂肪酶、制備聚天冬氨酸接枝粘膠纖維吸附劑的步驟，最終制備出對(duì)陰陽(yáng)離子污染物均具有良好吸附作用的聚天冬氨酸接枝粘膠纖維吸附劑，經(jīng)分析，該吸附劑對(duì)陰離子染料剛果紅試劑以及陽(yáng)離子Pb²⁺和Cu²⁺的吸附率均達(dá)90％以上。本發(fā)明通過(guò)生物酶法制備聚天冬氨酸接枝粘膠纖維吸附劑，大大減少了化學(xué)試劑的使用，而且利用粘膠纖維的吸水性，吸附脂肪酶催化聚天冬氨酸和粘膠纖維接枝反應(yīng)生成的水，使反應(yīng)朝著生成該吸附劑的方向進(jìn)行，顯著提高了聚天冬氨酸的接枝率。

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及吸附劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚天冬氨酸接枝粘膠纖維吸附劑的制備方法。

二、背景技術(shù)

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，廢水的排放量逐年遞增，使水資源受到了相當(dāng)嚴(yán)重的污染，其中重金屬污染愈發(fā)嚴(yán)重，由于重金屬不能降解、不易代謝、趨于體內(nèi)積累，所以大量重金屬的攝入對(duì)人們的身體健康造成了嚴(yán)重的威脅，例如過(guò)量的銅會(huì)導(dǎo)致虛弱、嗜睡以及精神性厭食；高濃度的汞會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)錯(cuò)亂，以及一些能力障礙，如讀寫(xiě)困難、注意力分散、智力低下等；長(zhǎng)期接受過(guò)量的鎘會(huì)導(dǎo)致腎臟以及骨骼方面的病變。因此水體重金屬污染治理成為了一個(gè)重要的研究熱點(diǎn)。水體重金屬污染治理的方法有很多，主要有：中和沉積法、膜工程法、電化學(xué)法、離子交換法和生物法等，雖然控制重金屬污染的方法有很多，但不同程度的都存在處理成本高、難重復(fù)利用、造成二次污染、工藝復(fù)雜、目標(biāo)金屬離子單一、對(duì)重金屬離子選擇性差等問(wèn)題，特別是對(duì)低濃度重金屬?gòu)U水無(wú)法取得理想的處理效果。相比之下，吸附法由于具有多樣性、成本低、高效、易于分理，可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，目前受到廣泛應(yīng)用。

粘膠纖維，是以“木”為原材料，從天然木纖維素中提取并重塑纖維分子而得到的纖維素纖維，纖維素作為自然界中最豐富的可再生資源，其來(lái)源量非常的廣泛。粘膠纖維由于具有眾多活性功能基團(tuán)，其能夠?qū)χ亟饘匐x子進(jìn)行表面吸附、絡(luò)合、離子交換等作用吸附污染物質(zhì)，此外，因其具有來(lái)源豐富、成本低廉、環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，使得粘膠纖維應(yīng)用于污水處理方面具有良好的應(yīng)用前景。但是，純的粘膠纖維中官能團(tuán)單一，吸附容量也較低，廢水處理能力較差，需要對(duì)粘膠纖維進(jìn)行接枝處理，以引入能螯合重金屬離子的官能團(tuán)，如此才能夠有效提高其吸附能力。

現(xiàn)有接枝處理粘膠纖維的方法，例如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201910456859.6、名稱為“一種用于重金屬?gòu)U水處理的纖維素基水凝膠吸附劑的制備方法”的發(fā)明專利，該專利公開(kāi)了一種用于重金屬?gòu)U水處理的纖維素基水凝膠吸附劑的制備方法，具體包括：(1)將棉紗置于纖維素溶解液中，攪拌分散后冷凍得纖維素溶液；(2)將氫氧化鈉加入二甲基亞砜、環(huán)氧氯丙烷及三乙烯四胺的混合溶液中，攪拌后得到改性溶液；(3)向纖維素溶液中加入聚乙烯醇溶液,混合均勻依次加入過(guò)硫酸銨、丙烯酸單體和N,N-亞甲基雙丙烯酰胺,攪拌聚合得到凝膠狀的聚合物；(4)將凝膠狀的聚合物放入改性溶液中，浸泡并加熱反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后的產(chǎn)物用酒精和水反復(fù)清洗后得到產(chǎn)物。該方法制備的水凝膠屬于丙烯酰胺共聚類(lèi)水凝膠，其缺點(diǎn)是：①制備過(guò)程復(fù)雜、共聚條件要求高；②該丙烯酰胺共聚水凝膠在重金屬溶液中的溶脹具有一定的敏感性，在不同濃度的重金屬離子溶液中會(huì)有很大的不同，使其在特定的環(huán)境中吸附能力會(huì)減弱；③其制備過(guò)程中聚乙烯醇等有毒試劑的使用，勢(shì)必導(dǎo)致化學(xué)毒性的殘留，使其在對(duì)生活用水的處理上受限，而且制備過(guò)程中大量酸堿的使用也會(huì)造成一定的環(huán)境污染。