[發明專利]一種木質素基重金屬吸附及土壤改良修復劑的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202110769495.4
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113441115B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 張永超;秦夢華;傅英娟
• 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;C09K17/32;C09K101/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發明涉及一種木質素基重金屬吸附及土壤改良修復劑的制備方法及應用。該修復劑以木質素和羧甲基纖維素為原料，按一定的比例溶于堿性水溶液中，加入交聯劑，在攪拌狀態下加熱一定的時間，即可得到木質素基重金屬吸附及土壤改良修復劑。該木質素基重金屬吸附及土壤改良修復劑用于吸附土壤中的重金屬離子，其吸附效率高，吸附量大；并可以防止土壤板結，增加土壤中的有機質，達到土壤中重金屬離子吸附和改良修復的雙重目的，原料廉價易無二次污染，具有較好的應用前景。

技術領域

本發明一種木質素基重金屬吸附及土壤改良修復劑的制備方法及應用，屬于生物質精煉和環境保護領域。

背景技術

木質纖維素生物質原料主要包括纖維素、半纖維素和木質素三大組分，每年通過光合作用生成的木質纖維素資源總量超過2000億噸，是地球上最為豐富的可再生資源。面對全球的資源短缺與能源危機，生物質資源由于其再生性和綠色環保性而越來越受到人們的重視。生物質精煉技術(Biorefinery)作為一個重要的理念，近年來引起了人們的關注。制漿造紙工業作為生物質資源的巨大消耗者，如何提高生物質資源的高值化利用，是將傳統的化學漿廠轉化為生物質精煉聯合加工廠的關鍵所在。

土壤重金屬污染影響農作物生長和農產品質量、危害人類和動物健康。我國農田土壤重金屬污染程度總體良好，大部分污染土壤屬于中、低度污染。如何在保證農產品安全生產并改善農業生態環境的前提下對重金屬中輕度污染農田土壤進行修復，從而實現我國農業的高效、安全和可持續發展是當前急需解決的問題之一。

開發自然來源的、易降解且廉價易得的生物源改良劑對于土壤改良修復具有重要的意義。然而木素做為單一的吸附載體，需要借助其他添加劑來形成具有吸附能力的聚合物質，來形成吸附劑，但是現有的改性木素在吸附重金屬離子方面，普遍通過增加其官能團來增強其吸附能力，吸附能力能力仍然很弱，尤其是對土壤中的重金屬離子。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種木質素基重金屬吸附及土壤改良修復劑的制備方法及應用。

發明概述：

本發明利用改性的纖維素(羧甲基纖維素)和木質素共混后交聯，制得復合修復劑，將纖維素和木質素轉化為了高附加值產品，其表現出了對于土壤中重金屬離子較高的吸附能力，具有較高的吸附效率，且制備工藝簡單環保易于工業化大規模的生產，不產生二次污染。為以制漿造紙工業為基礎的生物質綜合精煉技術和土壤改良修復提供了更多的選擇。

發明詳述：

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種木質素基重金屬吸附及土壤改良修復劑的制備方法，包括步驟如下：

羧甲基纖維素和木質素混合后溶于堿性溶液步驟；

利用交聯劑交聯制備木質素基重金屬吸附及土壤改良修復劑步驟；

根據本發明優選的，所述的羧甲基纖維素和木質素混合后溶于堿性溶液步驟是：將羧甲基纖維素與木質素按配比混合后得共混物，將共混物溶入堿性溶液中。

根據本發明優選的，所述的羧甲基纖維素與木質素的質量比為1:(1-5)。

根據本發明優選的，所述的羧甲基纖維素與木質素的質量比為1:(1-2)。

最為優選的，所述的羧甲基纖維素與木質素的質量比為1:1。

根據本發明優選的，所述堿性溶液的質量濃度為5％-40％的氫氧化鈉溶液。

根據本發明優選的，羧甲基纖維素與堿性溶液的質量體積比為：(8-12)：100，單位，g/mL。

根據本發明優選的，所述的木質素為木質素磺酸鹽、硫酸鹽木素、有機溶劑木素或相應的改性木素之一或兩者以上組合。