[发明专利]一种改性黄麻、其制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种改性黄麻的制备方法，包括：S1)将黄麻粉末与环氧氯丙烷混合，加热进行醚化反应，得到第一中间产物；S2)将中间产物与胺基试剂混合，加热进行交联反应，得到第二中间产物；所述胺基试剂为多氨基化合物；S3)将所述第二中间产物与接枝剂混合，加热反应后，得到改性黄麻；所述接枝剂为烷基胺。与现有技术相比，本发明利用交联反应在醚化后的黄麻中引入了季铵基团与氨基，然后通过接枝共聚反应将酰胺基团连接到季铵基团上，形成了带正电的季铵盐，使得改性黄麻带正电，进而使其对阴离子具有高效吸附能力，尤其对Cr(IV)与阴离子橙黄G具有高效的吸附能力，可快速高效去除水溶液中的阴离子。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种改性黄麻、其制备方法及应用。

背景技术

随着染料工业的迅速发展，染料朝着抗氧化、抗生物降解和抗光解方向发展，具有有机污染物含量高、COD和BOD值高、难降解和水质变化大等特点，从而使染料废水处理难度加大，成为了主要的水体污染源。重金属铬也被广泛用于印染、电镀、皮革行业、冶炼、金属加工等行业，上述工业所排放的污水中的铬通常为三价和六价两种价态，其中六价铬的毒性更强。未经处理的含有染料和重金属铬的废水排放到水体中，不仅影响城市的美观，还会降低水中的透光率，阻碍水体生物和微生物的光合作用，进而抑制其生长，严重影响生态平衡；而且废水可以通过灌溉疏浚作业和生物体的运动等途径对陆地生态系统造成破坏，经过食物链的生物放大效应在生物体内累计，严重的会致癌、致畸、致突变，给人类的健康造成严重危害。因此，寻找一种行之有效的工业废水处理技术备受关注。

吸附法是一种较为高效、经济的处理工业废水的方法。而吸附剂是决定高效吸附处理过程的关键因素，工业上应用最多的吸附剂是活性炭，但其价格昂贵、再生率低，所以，寻找一种较为廉价的吸附材料，降低废水处理的成本，提高净化效率成为了研究的一个焦点。近年来，研究者开始利用农林废弃植物吸附剂吸附和分离废水中的污染物，该方法因具有吸附速度快、成本低、操作简单、环境友好等特点而独具优势。其中黄麻是一种来源丰富、可生物降解的可再生资源。黄麻尤其是黄麻纤维的分子结构中含有丰富的羟基、羧基、醚、酯、芳环等功能基团，对某些带正电的污染物，如重金属阳离子、阳离子染料等，具有一定的吸附能力，但对阴离子的吸附能力很有限。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种改性黄麻、其制备方法及应用，该方法制备被的改性黄麻对阴离子具有高效吸附能力。

本发明提供了一种改性黄麻的制备方法，包括：

S1)将黄麻粉末与环氧氯丙烷混合，加热进行醚化反应，得到第一中间产物；

S2)将中间产物与胺基试剂混合，加热进行交联反应，得到第二中间产物；所述胺基试剂为多氨基化合物；

S3)将所述第二中间产物与接枝剂混合，加热反应后，得到改性黄麻；所述接枝剂为烷基胺。

优选的，所述黄麻粉末的粒径为30～300μm。

优选的，所述黄麻粉末经预处理后再与环氧氯丙烷混合；所述预处理的方法为：将黄麻粉末用蒸馏水浸泡，烘干；或者将黄麻粉末用碱性溶液浸泡后，用酸调至中性，再用去离子水清洗，烘干。

优选的，所述黄麻粉末与环氧氯丙烷的质量比为1：(5～10)。

优选的，所述黄麻粉末与环氧氯丙烷在反应介质中混合；所述反应介质选自异丙烷、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯与吡啶中的一种或多种；所述黄麻粉末与反应介质的质量比为1：(5～20)。

优选的，所述胺基试剂选自乙二胺、二乙烯三乙胺与三乙烯四胺中的一种或多种；所述胺基试剂与黄麻粉末的质量比为1：(0.5～3)。

优选的，所述接枝剂选自二甲胺和/或三乙胺；所述接枝剂与黄麻粉末的质量比为(5～10)：1。