[发明专利]一种具有半互穿网络结构的秸秆染料吸附剂制备方法

说明书

本发明涉及一种具有半互穿网络结构的秸秆染料吸附剂制备方法，首先采用超声预处理秸秆，然后对其进行丙烯酸的接枝改性，最后将丙烯酸改性秸秆和功能性单体进行接枝共聚，制备具有半互穿网络结构和多种染料吸附基团的秸秆染料吸附剂，对于初始浓度为500～3000mg/L染料水溶液，具有半互穿网络结构的秸秆染料吸附剂染料吸附容量达到200～2000mg/g，80～120min达到吸附平衡，可广泛应用于染料吸附分离以及染料废水污染治理等。

一、技术领域

本发明涉及一种具有半互穿网络结构的秸秆染料吸附剂制备方法，本发明制备的具有半互穿网络结构的秸秆染料吸附剂适用于染料的吸附分离，可广泛应用于染料吸附、分离提纯以及染料环境污染治理等。

二、背景技术

染料废水是含有染料的有色废水，主要来源于染料及染料中间体生产行业和纺织，皮革，造纸，橡胶，塑料，化妆品，制药和食品等不同行业，具有组成复杂、水量和水质变化大、色度高、COD和BOD浓度高、悬浮物多、难生物降解物质多等特点，是较难处理的工业废水之一。另外，染料废水不仅有明显的色度，影响感官，并且废水中含对水体或人体有毒有害的污染物，染料废水若不经过处理直接排放，会引起水体生态环境的破坏，有毒有害物进入食物链，会影响人体的健康。因此有效处理染料废水已成为当今社会亟需解决的问题。

目前处理染料废水的方法主要有化学、生物、物理法等。沉淀絮凝法操作简单，成本低，但产生的大量污泥增加运营成本。电解法处理废水时消耗电和金属电极量大。光催化氧化只对低浓度染料废水效果好。生物法选择性较单一、且微生物对环境敏感。吸附法操作简单，成本低、效果好，吸附剂易于回收利用。常用的吸附剂有活性炭、矿物、树脂类吸附剂等。活性炭吸附力强，去除率高，但成本高，一般只用于浓度较低的印染废水处理或深度处理。矿物包括天然沸石、膨润土等，其离子交换能力和吸附性能较好，但活性低，再生困难。而树脂类吸附剂处理效率高，可在一定条件下再生，再生后仍可保持高效，适用于染料废水的处理。

高吸水树脂具有吸附容量大、吸附速率快、良好的循环吸附性以及环境友好性等优点。此外，高吸水树脂的三维交联网络结构和功能性官能团使它具有高渗透性及较好的离子吸附性，因此高吸水树脂作为染料吸附树脂的研究逐渐引起人们的关注。王永生等用改性凹凸棒与聚(丙烯酸-丙烯酰胺)接枝共聚得到复合高吸水树脂用于亚甲基蓝染料的吸附，60℃时吸附量达到1273mg/g。李胜芳将直链淀粉复合聚(丙烯酸-丙烯酰胺-甲基丙烯酸酯)树脂用于结晶紫染料的吸附，得出其吸附过程符合Langmuir模型及准二级动力学方程。Paulino等研究了改性阿拉伯糖与聚丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚复合高吸水树脂对亚甲基蓝染料的吸附性能，最大吸附容量为48mg/g，脱色率为98％。余响林等采用丙烯酸高吸水树脂对3种阳离子染料-孔雀石绿、亚甲基蓝和中性红的吸附效果进行了研究，发现含羧基和磺酸基较多的高吸水树脂对三种染料吸附较好，吸附率均超过90％。