[发明专利]一种丝瓜络固载离子液体吸附剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物吸附剂的制备方法的技术领域，特别涉及一种丝瓜络固载离子液体吸附剂的制备方法及对水中砷吸附的应用技术。

背景技术

离子液体一般是由特定的体积相对较大、结构不对称的有机阳离子（如咪唑、吡啶）和体积相对较小的无机阴离子（如Cl^-、Br^-等）构成的在室温或近室温下呈液态的物质。室温离子液体是一种优良溶剂，可以溶解极性和非极性有机物、无机物，易于分离，可循环使用。其液态范围很宽、无蒸汽压，不挥发，不会造成环境污染，被誉为绿色溶剂。

对离子液体进行固载可以得到负载离子液体或表面具有离子液体结构的固体物质。这既结合了固相载体材料的优点，也解决了离子液体应用到水环境中的流失问题，同时又保持了离子液体本身的物理和化学性质，较好地解决了离子液体在提取物中的残留及毒性问题，在与提取物的分离、溶剂交叉污染方面也具有明显的优势。负载离子液体制备吸附已有报道，王若男等研究了负载咪唑型离子液体硅胶吸材料制备（王若男等，负载咪唑型离子液体硅胶吸材料制备及应用研究，中国环境检测，2013，29（2）：69~72）；彭长宏等研究了离子液体负载型碳纳米管吸附除砷（；彭长宏等离子液体负载型碳纳米管吸附除砷研究，中南大学学报（自然科学版），2010，41（2）：416~421），但将离子液体固载在丝瓜络上未见报道。

砷在自然界中分布十分广泛，存在于地壳中的岩石、土壤、河水、海水及大气中。含砷矿物经自然风化、氧化后易进入水体发生迁移。砷作为有较强毒性的元素，广泛存在于自然水体和饮用水中。砷的存在是自然反应（如：生物活性、地球化学反应、火山爆发等）和认为排放（如：杀虫剂、化工生产、半导体制造等）共同作用的结果。砷是一种剧毒物质，主要以As(Ⅲ)和As（Ⅴ）两种价态存在。砷的低氧化态比高氧化态的毒性更大。人们长期饮用和食用含砷的水和食物，使砷元素在人体内积累可引发人体肺、肝、肾等器官组织和功能上的异变，严重的可导致癌变（如：皮肤癌、肺癌、肝癌、肾癌、膀胱癌等）。因此，对生活中饮用水和工业生产中的废水除砷，是关系到民生的重要课题，也是国内外专家学者研究的热点。

各种处理砷的方法有吸附法、萃取法、直接沉淀法、反渗透法和离子交换法等，其中离子交换法是最常见的方法。因为离子交换树脂具有良好的理化性能和丰富的离子交换基团，并且可以反复使用，所以被广泛应用于废水和饮用水中砷的去除。贾敏等研究了N-甲基咪唑固载化离子交换树脂对砷的吸附分离，最大吸附容量为67.2 mg/g（贾敏等，N-甲基咪唑固载化离子交换树脂对砷的吸附分离，分析化学，2013，41（1）：57~62）；樊伟等研究了巯基硅烷改性氧化石墨对砷的吸附性能，最大吸附容量为24.45 mg/g（樊伟等，巯基硅烷改性氧化石墨对砷的吸附性能，环境化学，2013，32（5）：810~818）；高坡等研究了二乙烯基三胺基氧化纤维素的合成及对尿酸和砷(Ⅲ)的吸附性能，最大吸附容量为0.411 mg/g（高坡等，二乙烯基三胺基氧化纤维素的合成及对尿酸和砷(Ⅲ)的吸附性能，黑龙江大学自然科学学报，2009，26（1）：98~103）。这些都是对树脂、石墨和纤维素进行改性，本发明对天然的再生的丝瓜络进行化学改性。

资源短缺和环境污染已经成为当今世界的两大主要问题，因此，利用天然可再生资源，开发环境友好型产品和技术将成为可持续发展的必然趋势。丝瓜络为葫芦科一年生草本植物丝瓜的成熟果实中的维管束或者说丝瓜的枯老果实。丝瓜是我国夏秋季节常用蔬菜，全国大多数的省区有产，为栽培品，丝瓜络是地球非常丰富的再生资源，具有质轻价廉、可降解和环境友好等特点，丝瓜络由多层丝状纤维交织而成的网状物，体轻，质坚韧，不能折断，同时含木聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖等，而且其具有亲水性，还带有丰富的配位基、很容易进行化学改性，国内丝瓜络改性后作为吸附剂在金属离子吸附中的应用。