[發明專利]改性纖維素鈍化劑及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 202010225937.4
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111253950A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 黃迪;肖選虎;龍翔;楊燕群;黃志紅
• 申請（專利權）人: 圣清環保股份有限公司
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;B09C1/08;B09C1/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 肖陽

本發明公開了改性纖維素鈍化劑及其制備方法和用途。其中，制備改性纖維素鈍化劑的方法包括：(1)對纖維素進行破碎、篩分，以便得到纖維素粉；(2)將Ce(NO₃)₃溶液、KMnO₄溶液與所述纖維素粉混合并進行第一球磨改性，以便得到第一球磨漿料；(3)將NaOH溶液和所述第一球磨漿料混合并進行第二球磨改性，以便得到第二球磨漿料；(4)對所述第二球磨漿料進行干燥處理，以便得到所述改性纖維素鈍化劑，所述改性纖維素鈍化劑用于改善土壤重金屬砷、鎘復合污染。該制備方法工藝流程簡單，且制備得到的改性纖維素鈍化劑具有對土壤重金屬砷、鎘快速高效鈍化，鈍化持續時間長，穩定性佳，資源循環利用、不對土壤造成二次污染，操作便捷等優點。

技術領域

本發明屬于土壤生態與修改領域，具體而言，涉及改性纖維素鈍化劑及其制備方法和用途。

背景技術

土壤重金屬污染是指由于人類活動將砷、鎘、汞、鉛和鉻等重金屬物質帶入土壤，使土壤重金屬含量相較于自然背景值明顯較高，進而破壞生態環境的現象。土壤重金屬污染將由植物吸收、牲畜富集并最終通過食物鏈進入人體，進而誘發各類疾病，危害人類健康。中國受重金屬污染耕地面積約2.0×10⁷hm²，約占耕地總面積的20％，且多數污染土壤屬于多種重金屬復合污染，重金屬污染治理已迫在眉睫。

采用鈍化劑對重金屬污染的土壤進行化學穩定修復是較為經濟高效的修復技術，鈍化劑通過改變重金屬在土壤中的賦存形態或同土壤的結合方式，使重金屬在土壤中的遷移性與生物可利用性降低，即降低土壤中重金屬的有效態。目前常用的鈍化劑有水泥、石灰、礦渣、海泡石、有機黏土、有機肥等，多屬于無機鈍化劑，鈍化效率低、鈍化效果穩定性差、易造成二次污染，且多數鈍化劑鈍不能同時鈍化砷、鎘復合污染的土壤。因此，亟需開發一種高效、無二次污染、且能鈍化砷、鎘復合污染的土壤鈍化劑材料。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出改性纖維素鈍化劑及其制備方法和用途。該制備方法工藝流程簡單，且制備得到的改性纖維素鈍化劑不僅對重金屬砷、鎘鈍化效果好，而且鈍化持續時間長、穩定性佳，既能實現資源的循環利用，還不會對土壤造成二次污染，具有較高的經濟效益。

本申請是基于發明人的以下發現提出的：纖維素是自然界中儲量最豐富的天然可再生高分子化合物，其化學結構是由多羥基的β-脫水葡萄糖單元經醚鍵(C-O-C)連接而成的聚合物長鏈分子，纖維素空間結構由結晶態和非晶態交錯間隔而構成，且結晶態中的羥基(-OH)可形成數量龐大的氫鍵。通過對纖維素進行改性處理獲得衍生物產品，將極大的拓展纖維素的應用范圍，并且，將改性后的纖維素用于土壤修復時，還不會對土壤造成二次污染。

為此，根據本發明的第一個方面，本發明提出了一種制備改性纖維素鈍化劑的方法，其中，所述改性纖維素鈍化劑用于改善土壤重金屬砷、鎘復合污染。該方法包括：

(1)對纖維素進行破碎、篩分，以便得到纖維素粉；

(2)將Ce(NO₃)₃溶液、KMnO₄溶液與所述纖維素粉混合并進行第一球磨改性，以便得到第一球磨漿料；

(3)將NaOH溶液和所述第一球磨漿料混合并進行第二球磨改性，以便得到第二球磨漿料；

(4)對所述第二球磨漿料進行干燥處理，以便得到所述改性纖維素鈍化劑。