[發明專利]一種具有選擇吸附性的納米纖維素微球的制備方法及對染料廢水的吸附應用

有效

• 申請號: 202010903826.4
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112023897B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 楊桂花;林兆云;陳嘉川;戢德賢
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;B01J20/28;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明涉及一種具有選擇吸附性的納米纖維素微球的制備方法及對染料廢水的吸附應用，屬于生物基材料制備領域。所述的制備方法包括：將CNF懸浮液加入到HCl溶液，形成CNF微球；將CNF微球與硅烷偶聯劑于70℃～80℃下混合均勻，再加入石蠟和Span?85在惰性氣體保護下于80℃～90℃下反應，洗滌、凍干，得到凍干樣品；將凍干樣品與離子液體進行回流，洗滌、干燥，得到具有選擇吸附性的納米纖維素微球。通過改變染料溶液pH調節改性CNF微球的吸附選擇性，CNF改性微球與染料廢水固液比為5?20mg：50mL。f)通過離心分離回收CNF微球并進行回用。本發明制備的制備方法簡單、操作方便、實用性強、易回收、環保性強，可改善當今社會水污染問題。

技術領域

本發明屬于生物基材料制備領域，具體涉及一種納米纖維素微球吸附材料的制備方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

納米纖維素纖維(CNF)是一種具有高強度，高機械性能的可再生高分子材料，來源豐富。CNF表面存在大量活性羥基，有利于與聚合物基體的相互滲透以及改性。如何利用CNF的特性制備可降解的改性生物基材料，拓寬其應用性能和提高其市場價值是目前需要解決的一項問題。

染料廢水種類繁多、成分復雜、污染物含量高，帶有一定的顏色和較大的毒性，因此制備具有普適性且能有效治理廢水的材料較為困難。吸附法在有機廢水處理方面有廣泛的用途，但是價廉、高效、可再生、可降解的吸附材料是目前染料廢水的研究重點。

發明內容

克服上述不足，本發明提供了一種具有選擇吸附性的CNF微球的制備方法。以CNF為原料在鹽溶液中形成微球，在其表面接枝離子液體，使其具有選擇性吸附的能力，可用于染料廢水處理且可回收，可為CNF的產業化應用提供新的方向。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面，提供了一種具有選擇吸附性的納米纖維素微球的制備方法，包括：

將CNF懸浮液加入到HCl溶液，形成CNF微球；

將CNF微球與硅烷偶聯劑于70℃～80℃下混合均勻，再加入石蠟和Span-85在惰性氣體保護下于80℃～90℃下反應，洗滌、凍干，得到凍干樣品；

將凍干樣品與離子液體進行回流，洗滌、干燥，得到具有選擇吸附性的納米纖維素微球。

采用本發明的方法對CNF進行改性之后，改性CNF微球可對陰離子型染料和陽離子型染料進行選擇性吸附，且納米纖維素可降解、可再生，是一種綠色無污染的材料。

本發明的第二個方面，提供了任一上述的方法制備的具有選擇吸附性的納米纖維素微球。

本發明的改性CNF微球具有選擇性吸附染料的能力，并且可通過離心分離回收，是一種清潔產品。

本發明的第三個方面，提供了上述的具有選擇吸附性的納米纖維素微球在處理染料廢水中的應用。

由于采用本發明的改性納米纖維素微球處理染料廢水，減少化學藥品的使用，提高處理效率，因此，有望在處理染料廢水中得到廣泛的應用。

本發明的有益效果在于：

(1)本發明以CNF為原料，具有綠色環保、可再生的優點。

(2)本發明的改性CNF微球具有選擇性吸附染料的能力，并且可通過離心分離回收，是一種清潔產品。

(3)本發明制備方法簡單、吸附能力強、實用性強，具有較好的經濟和環境效益。

具體實施方式