[发明专利]一种巯基功能化木质素微球的制备方法

说明书

本发明公开了一种巯基功能化木质素微球的制备方法，包括以下步骤：(1)构筑油包水包油的双乳液液滴体系：(2)将所述步骤(1)制得的双乳液液滴体系置于热反应器中，升温至55～95℃，内相溶剂逐渐挥发，在催化剂的催化作用下与中间相中的木质素发生交联反应2～12h，形成单分散氯代木质素微球；(3)将所述步骤(2)中制得的单分散氯代木质素微球加入硫氢化钠的乙醇溶液中，在20～85℃下反应2～10h，然后将产物过滤、离心分离、洗涤、干燥得到单分散的巯基功能化木质素微球。本发明的制备方法，制得的巯基功能化木质素微球具有良好的机械性能，能承受水力冲击，引入的官能团巯基，对二价重金属离子有显著的吸附作用，无二次污染、可重复利用、环保无毒。

技术领域

本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种巯基功能化木质素微球的制备方法。

背景技术

工业生产中经常会产生含铬、镍、铜、锌、镉、铅、金、汞、银等多种重金属离子的废水，对江河湖海造成严重的污染。含有重金属离子的工业废水会对地表水和地下水和土壤造成严重的污染，并且在环境中不能性质稳定、在生物体内累积，很易通过根系进入植物体而被吸收，抑制作物生长发育，降低产量，并进一步通过食物链的传递和富集进入人体，导致癌变、畸型等，严重危害人体健康。例如，2009年湖南双峰发生的血铅事件，以及陕西凤翔、湖南武冈、云南东川、四川内江、湖南郴州等地陆续发生的重金属离子污染事件，均表明重金属污染已对环境和社会造成了严重的影响，必须进行妥善处理。

目前常见的废水处理方法，如中和法、还原法、膜分离法、沉淀法等，面临着单次处理量小、处理周期长、处理效果欠佳、处理成本高昂、存在二次污染等问题。而吸附法，利用各种各样的吸附剂，对废水中重金属离子进行物理和化学吸附，具有操作简单、效率高、处理周期短、操作费用低、对环境无二次污染、且可回收利用等特点，越来越受到欢迎。

木质素是一种优良的天然高分子材料，具有良好的生物相容性、降解性，环保无毒。其表面具有大量的羧基和羟基，不仅可以与重金属离子形成金属络合物，从而吸附重金属离子，同时也可以吸附有机大分子物质。

微通道反应器即微反应器，微反应器是一种借助于特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构元件。微反应器通常含有小的通道尺寸(当量直径小于500μm)和通道多样性，流体在这些通道中流动，并要求在这些通道中发生所要求的反应。这样就导致了在微构造的化学设备中具有非常大的表面积/体积比率。微液滴是近年来在微流控芯片上发展起来的一种操控微小体积液体的技术，其原理为：将两种互不相溶的液体，以其中的一种为连续相，另一种为分散相，连续相和分散相分别由不同入口进入芯片，在微通道中，分散相在剪切力的作用下被连续相剪切为一系列离散的粒径均匀的微液滴。每个液滴独立的被连续相包裹，与外界无物质交换，形成一个封闭体系，因此可以作为一个微反应器，完成一组化学或生物反应，反应条件稳定，结果可靠。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种巯基功能化木质素微球的制备方法，从而克服现有制备木质素微球工艺复杂，且制备得到的木质素微球粒径大小不均一，分布宽，缺乏有效的功能基团，形貌可控性差，吸附效果差等缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种巯基功能化木质素微球的制备方法，包括以下步骤：

(1)构筑油包水包油的双乳液液滴体系：

(2)将所述步骤(1)制得的双乳液液滴体系置于热反应器中，升温至55～95℃，内相溶剂逐渐挥发，在催化剂的催化作用下与中间相中的木质素发生交联反应2～12h，形成单分散氯代木质素微球；

(3)将所述步骤(2)中制得的单分散氯代木质素微球加入硫氢化钠的乙醇溶液中，在20～85℃下反应2～10h，然后将产物过滤、离心分离、洗涤、干燥得到单分散的巯基功能化木质素微球。