[發明專利]改性秸稈紙纖維和制備方法及其作為硝酸根吸附劑的應用

在審

• 申請號: 201911408853.8
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111085172A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 馬盼;呂亮;朱長華
• 申請（專利權）人: 濟南市農業科學研究院
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/16
• 代理公司: 濟南鼎信專利商標代理事務所(普通合伙) 37245
• 代理人: 隋小琛

本發明公開了改性秸稈紙纖維和制備方法及其作為硝酸根吸附劑的應用，主要涉及吸附劑領域。通過以下方法制得：s1，將紙纖維烘干粉碎；s2，將6～15g粉碎后的紙纖維分散于80ml乙醇中，攪拌均勻得紙纖維溶液；s3，在紙纖維溶液中滴加2wt％氫氧化鈉水溶液4.0ml～6.0ml和3?氯?2?羥丙基三甲基氯化銨14g～20g，水浴加熱并攪拌2.5～3小時；s4，用冰醋酸和氫氧化鈉溶液調節體系pH值為中性；s5，抽濾得紙纖維沉淀，并依次用甲醇和乙醇充分洗滌，90℃烘干至恒重，得到季銨化微晶紙纖維。本發明的有益效果在于：制備簡單、成本低廉，可以對水中的硝酸根實現有效吸附。

技術領域

本發明涉及吸附劑領域，具體是改性秸稈紙纖維和制備方法及其作為硝酸根吸附劑的應用。

背景技術

纖維素是一種環保材料，用它做成的吸附劑有著成本低、生物相容性好、螯合基團多等諸多優點，這是其他類型吸附劑無法相比的。隨著各國科學家的深入研究，它將越來越多地應用于環境保護、生物醫學和生物工程等領域。纖維素是通過無水葡萄糖殘基的糖苷鍵連接的三維結構聚合物，這是自然界最豐富的可再生資源。纖維素分子具有吸附親和力，這是其特殊結構所決定的，纖維素分子中的親水性羥基聚合物，是疏松多孔、比表面積大的纖維狀或毛狀。然而，天然纖維的吸附能力(如對水、油、和重金屬的吸附)并不優越，因此，必須用化學方法對其進行修飾，使其具有更有效的吸附能力。早在20世紀50年代初，人們便開始研究纖維素和其作為吸附劑的應用。近年來，隨著化工行業的快速發展，人們對純天然化學品的需求不斷增長，作為一種天然高分子材料，纖維素也越來越多地被用于吸附劑領域。

發明內容

本發明的目的在于提供改性秸稈紙纖維和制備方法及其作為水中硝酸根吸附劑的應用，它通過一步法制備紙纖維陰離子吸附劑，它的制備簡單、成本低廉、易于實現，可以用于土壤肥效保持材料領域。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

改性秸稈紙纖維，通過以下方法制得：

s1，將紙纖維烘干粉碎；

s2，將6～15g粉碎后的紙纖維分散于80ml乙醇中，攪拌均勻得紙纖維溶液；

s3，在紙纖維溶液中滴加2wt％氫氧化鈉水溶液4.0ml～6.0ml和3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨14g～20g，水浴加熱并攪拌2.5～3小時；

s4，用冰醋酸和氫氧化鈉溶液調節體系pH值為中性；

s5，抽濾得紙纖維沉淀，并依次用甲醇和乙醇充分洗滌，90℃烘干至恒重，得到季銨化微晶紙纖維。

進一步的，制造步驟包括：

s1，將紙纖維60℃烘干12h，粉碎過篩約100目，密封保存；

s2，取8g步驟S1制得的紙纖維分散于80ml以上乙醇中，可多加直至能均勻攪拌，用恒壓分液漏斗緩慢滴加6.0ml2wt％NaOH水溶液和16.0g3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，置于水浴鍋中加熱至45℃并攪拌，反應時間為3h；

s3，在紙纖維溶液中滴加2wt％氫氧化鈉水溶液4.0ml～6.0ml和3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨14g～20g，水浴加熱并攪拌2.5～3小時；

s4，用冰醋酸和氫氧化鈉溶液調節體系pH值為中性；

s5，抽濾得紙纖維沉淀，并依次用甲醇和乙醇充分洗滌，90℃烘干至恒重，得到季銨化微晶紙纖維。

優選的，所述s1使用的紙纖維為選取玉米秸稈、小麥秸稈等秸稈所制的紙纖維。

同時，上述改性秸稈紙纖維的制備方法也單獨作為本發明的另一個方面。