[发明专利]磺酸功能化的纤维素吸附材料的制备方法及用途

权利要求书

1.一种磺酸功能化的纤维素吸附材料的制备方法，其特征是包括如下步骤：

一、将含氨基芳香磺酸与酸酐在惰性非质子溶剂中，在路易斯酸催化下，于90～120℃下发生氨基与酸酐的开环反应，使芳香磺酸的分子中连接有羧基；

二、将上述产生的连接有羧基的芳香磺酸与含纤维素结构的材料，在惰性非质子溶剂中，加入质子酸催化剂，利用羧基与纤维素结构中的伯羟基发生酯化，在惰性带水剂存在下，带水剂与水共沸，将酯化产生的水带离反应体系，使酯化完全；

三、通过蒸馏，将带水剂、惰性非质子溶剂回收；

四、将回收溶剂后的酯化产品，经碱中和、水洗、过滤、干燥，得到磺酸功能化的纤维素吸附材料。

2.根据权利要求1所述的磺酸功能化的纤维素吸附材料的制备方法，其特征是含氨基芳香磺酸的芳环是苯环、萘环，芳环上除有一个氨基外，还有一个或多个磺酸基，还含有羟基、巯基基团。

3.根据权利要求1所述的磺酸功能化的纤维素吸附材料的制备方法，其特征是第一步反应中所述的酸酐是顺丁烯二酸酐、丁二酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢化邻苯二甲酸酐中的一种；当酸酐选用顺丁烯二酸酐时，需同时使用阻聚剂硫酸铜、对苯二酚、对羟基苯甲醚。

4.根据权利要求1所述的磺酸功能化的纤维素吸附材料的制备方法，其特征是第一步反应中所述的路易斯酸催化剂是氯化亚锡、氯化锌、乙酰丙酮锌、乙酰丙酮锆中的一种或多种的复合物。

5.根据权利要求1所述的磺酸功能化的纤维素吸附材料的制备方法，其特征是第一、二步反应中所述的惰性非质子溶剂是二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、DMI（1,3-二甲基-2-咪唑啉酮）中的一种。

6.根据权利要求1所述的磺酸功能化的纤维素吸附材料的制备方法，其特征是含纤维素结构的材料是指多孔生物基质材料，所述多孔生物基质材料为低成本的米酒糟、豆渣、薯渣、统糠、啤酒糟、废弃茶渣、农业谷壳、玉米秸秆或其发酵物。

7.根据权利要求1所述的磺酸功能化的纤维素吸附材料的制备方法，其特征是第二步反应中所述的质子酸催化剂是甲烷磺酸、对甲苯磺酸、盐酸、磷酸、可溶性硫酸氢盐、可溶性磷酸氢盐、可溶性磷酸二氢盐中的一种或多种的复合物。

8.根据权利要求1所述的磺酸功能化的纤维素吸附材料的制备方法，其特征是第二步反应中所述的惰性带水剂是二甲苯、甲苯、苯、环己烷、甲基环己烷、庚烷中的一种或两种的复合物。

9.根据权利要求1所述的磺酸功能化的纤维素吸附材料的制备方法，其特征是使用水溶性氢氧化物氢氧化钠、氢氧化钾、氨水，或水溶性硫化物硫化钠、硫化钾、硫化铵，可以方便地洗脱磺酸功能化的纤维素吸附材料所吸附、鳌合的重金属离子，重金属离子和氢氧根负离子、或负二价硫离子生成氢氧化物、或硫化物沉淀，集中回收，同时所述的磺酸功能化的纤维素吸附材料经洗涤、酸化、过滤得以再生，达到循环使用的目的。