[发明专利]一种农作物秸秆重金属离子吸附材料的制备方法

权利要求书

1.一种农作物秸秆重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于有如下工艺步骤： 

a)将秸秆剪成碎片，用去离子水洗涤3～4次，放入烘箱60～80℃下烘干，粉碎，筛取100～200目的秸秆粉末，将秸秆粉末加入到N,N-二甲基甲酰胺中，置于超声波清洗槽30～50℃超声处理20～60分钟，然后将植酸和尿素加入到上述体系中，升温到50～90℃，反应2～6h后将产物冷却至室温，过滤，乙醇洗涤3～5次，60～80℃烘箱中干燥，粉碎，得到植酸改性秸秆；秸秆粉末、植酸、尿素和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为10～30：5～15：0.5～3：100；

b)将一定量固体NaOH溶解于250mL去离子水中，然后在冰浴中将衣康酸缓慢滴加到NaOH水溶液中，充分搅拌，反应0.5～2h，衣康酸和NaOH的摩尔比为1：1～1.6；

c)向上述溶液中加入植酸改性秸秆、丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮和交联剂，充分搅拌30min，逐渐升温至40～60℃，然后将氧化还原引发剂缓慢滴加到聚合体系中，引发聚合反应3～5小时,得到农作物秸秆重金属离子吸附材料；衣康酸、丙烯酰胺和乙烯基吡咯烷酮的质量比为1～5：5～10：1～5；交联剂占衣康酸、丙烯酰胺和乙烯基吡咯烷酮单体质量总量的0.1～0.8%；氧化还原引发剂占衣康酸、丙烯酰胺和乙烯基吡咯烷酮单体质量总量的0.5%～2.0%；植酸改性秸秆占衣康酸、丙烯酰胺和乙烯基吡咯烷酮单体质量总量的5～30%；

d)将合成的农作物秸秆重金属离子吸附材料用乙醇洗涤3～5次，丙酮浸泡8～24小时，60～80℃烘干，粉碎即得颗粒状、浅黄色的农作物秸秆重金属离子吸附材料，对初始浓度为100～1000mg/l的重金属离子水溶液吸附容量达到50～800mg/g，室温吸附50～150min达到吸附平衡。

2.根据权利要求1所述的一种农作物秸秆重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于：所述的秸秆选自玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆、稻草秸秆、高梁秸秆和棉花秸秆。

3.根据权利要求1所述的一种农作物秸秆重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于：所述的超声波清洗槽频率为20～80kHz、功率为300～3000W。

4.根据权利要求1所述的一种农作物秸秆重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于：所述的交联剂选自N,N-亚甲基双丙烯酰胺、乙二醇双丙烯酸酯、一缩乙二醇双丙烯酸酯、二缩乙二醇双丙烯酸酯、1,3-丙二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和聚乙二醇双丙烯酸酯。

5.根据权利要求1所述的一种农作物秸秆重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于：所述的氧化还原引发剂包括氧化剂和还原剂，氧化剂和还原剂的摩尔比为1～2：1；

氧化剂选自过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠，还原剂选自亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁和甲醛合次亚硫酸钠。

6.根据权利要求1所述的一种农作物秸秆重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于：所述的重金属离子选自Cd²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Cr³⁺和Cr⁶⁺。