[发明专利]一种巯基亚麻的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及水体系中金属离子的吸附剂的制备方法与应用技术，特别涉及一种巯基亚麻制备方法及应用技术。

背景技术

亚麻是一年生的草本植物，是最宝贵的生态资源之一，是一种可再生资源。目前全国亚麻的种植面积达300多万亩，长纤维的产量一般在60kg/亩左右，亚麻作为纺织纤维具有一系列优良性能，如柔软、光泽好、挺括、凉爽、吸湿性能和透气性能优良等特点，是十分珍贵的纺织纤维原料。但在纺织过程中有2％左右的短纤维是废弃物，这些废弃物不能充分的利用是亚麻资源的严重浪费，也使企业所在地的环境受到污染。充分利用好这些短纤维既可以减少环境污染也可创造可观的经济效益，利用这些短纤维合成新型吸附剂用于水体中重金属离子的吸附，使这种吸附剂具有天然、绿色、可生物降解的特点。

自1971年日本的西末雄等首次将巯基接到脱脂棉的大分子链上，生成一种新的巯基鳌合固体吸附剂以来，以巯基为功能基团的分离富集吸附剂得到了广泛的应用，这是由于巯基吸附剂中的活性基团巯基与某些重金属离子有很强的鳌合作用。国内外都有通过化学反应把巯基接到天然大分子或树脂上，从而制得巯基葡聚糖凝胶、巯基活性炭和巯基树脂等，以实现对某些重金属离子的定量吸附可达到某些重金属离子的分离。国内巯基吸附剂的合成及应用，申请号为200310115874.3的专利中公开了一种制备巯基棉的方法，其特征是用硫代乙醇酸，四氢呋喃和浓硫酸配成反应液，反应液各组分的用量按体积计算，比例为：硫代乙醇酸∶四氢呋喃∶浓硫酸＝1∶1∶0.002，将反应液在磨口广口瓶反应器中放置8～12分钟；将脱脂棉放入反应器中，让反应液完全浸泡脱脂棉，反应液与脱脂棉的用量是100mL反应液加入脱脂棉15克；磨口广口瓶加塞后在35～45℃温度下，放置45～50小时取出，抽滤，加无水乙醇洗涤，于40℃干燥；申请号为：200410084394.X的专利中公开了巯基纤维素修饰材料的制备方法，其特征在于，制备工艺由巯基纤维素溶液的制备、用巯基纤维素溶液对活性炭的修饰、材料的洗涤和干燥工序组成；所述的巯基纤维素溶液的制备过程中采用了高比例的乙酸酐，溶液组成百分比为：棉花：2.0～6.0％；巯基乙酸：25～35％；乙酸酐：52.5～70.9％；冰醋酸：2.0～6.0％；硫酸：0.1～0.5％；所述的巯基纤维素溶液对活性炭的修饰是把活性炭浸泡于巯基纤维素溶液中，30～40℃温度下，放置30分钟。以上这两个专利只有巯基吸附剂的制备方法，没有对金属离子吸附的描述。申请号为：200810039202.1的专利中公开了巯基官能化二氧化硅中空微球作为汞离子吸附剂的用途，其对Hg²⁺的最大吸附容量为3477mg/g；申请号为：200910019165.2的专利中公开了巯基功能化丝瓜络制备方法及应用，其特征是：在具塞的三角瓶中，按如下组成质量百分比加入，巯基乙酸：38～48％，四氢呋喃：30～40％，碱化改性的丝瓜络：18～25％，浓硫酸：0.15～0.3％，加塞，于40℃恒温放置48h，然后用去离子水洗涤、抽滤，至滤液呈中性为止，用少量乙醇洗涤后，放在35℃烘箱中干燥，得到巯基功能化丝瓜络。其对Cd²⁺的吸附容量可高达226mg/g，最高吸附率可达99.5％，对Fe³⁺的最大吸附量为30.12mg/g，对Zn²⁺的最大吸附量为41.81mg/g，对Cu²⁺的最大吸附量为29.26mg/g。

国外对亚麻化学改性和吸附性能也有研究，M.Cox等研究了用亚麻改性制备活性炭对贵金属吸附，其吸附容量为1.708mg/g(M.Cox，Sorption of precious metals onto chemically prepared carbon from flax shive.Hydrometallurgy，78(2005)，137-144)。李小敏，HNO₃修饰的亚麻废料吸附剂对锌离子吸附性的研究。伊犁师范学院学报(自然科学版)，2011(1)，45-48.其吸附容量为0.324mmol/g。采用亚麻化学改性获取的水体系中金属离子的吸附剂的吸附量较小，而且受吸附体系的pH影响比较大。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种巯基功能化亚麻制备方法，主要使获取的巯基亚麻作为水体系中金属离子的吸附剂的吸附量更大。