[发明专利]一种高效、绿色环保的吸附降解材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种吸附降解材料，其特征在于：所述吸附降解材料为海藻酸钠/纤维素纳米晶/二氧化锰三元复合凝胶，所述海藻酸钠/纤维素纳米晶/二氧化锰三元复合凝胶中，纤维素纳米晶和二氧化锰共同分散在海藻酸钠形成的水凝胶骨架中。

2.根据权利要求1所述的吸附降解材料，其特征在于：纤维素纳米晶和二氧化锰共同分散在海藻酸钠形成的水凝胶骨架中时，二氧化锰是负载在纤维素纳米晶上的。

3.根据权利要求1所述的吸附降解材料，其特征在于：负载在纤维素纳米晶上的二氧化锰占纤维素纳米晶和二氧化锰二种组分总质量的5-50％；可选地为20-25％；

和/或，所述海藻酸钠/纤维素纳米晶/二氧化锰三元复合凝胶中，海藻酸钠所占的质量百分比为33％-75％；可选地为40％-45％。

4.根据权利要求1所述的吸附降解材料，其特征在于：所述海藻酸钠/纤维素纳米晶/二氧化锰三元复合凝胶为微球状、微囊状或片层状。

5.一种权利要求1所述的吸附降解材料的制备方法，其特征在于：(1)制备纤维素纳米晶/二氧化锰二元复合材料；(2)将海藻酸钠和纤维素纳米晶/二氧化锰二元复合材料混合，搅拌，得到海藻酸钠/纤维素纳米晶/二氧化锰三元复合溶胶；(3)将海藻酸钠/纤维素纳米晶/二氧化锰三元复合溶胶制备成凝胶。

6.根据权利要求5的制备方法，其特征在于：所述制备纤维素纳米晶/二氧化锰二元复合材料包括以下两种方法中的任意一种：

方法一：将纤维素原料减小尺度、用碱溶液浸泡、水洗涤，以进行预处理；

将经过预处理的纤维素加入水中，并加入高锰酸锂、高锰酸钠、高锰酸钾、高锰酸铵、高锰酸钙、高锰酸钡、高锰酸锌、高锰酸镁、高锰酸汞、高锰酸镉、高锰酸铷中的一种或多种，以及加入氢化铝锂、氢化锂、氢化钠、氢化钾、氢化钙、氢化亚铜、硼氢化钠、硼氢化钾、亚硫酸钠、亚硫酸铵、亚硫酸钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢铵、硫酸亚铁、氯化锌、甲酸、草酸、琥珀酸、乙醇、甲醇中的一种或几种，还加入浓硫酸进行反应，离心分离沉淀，将沉淀反复洗涤、离心至洗涤沉淀时上清液变浑浊，所得浑浊的上清液为负载二氧化锰的纤维素纳米晶悬浮液；

方法二：将纤维素纳米晶与碱性高锰酸钾溶液和草酸混合，高锰酸钾在碱性条件下与还原剂草酸生成二氧化锰，得到纤维素纳米晶/二氧化锰二元复合材料。

7.根据权利要求6的制备方法，其特征在于：海藻酸钠和纤维素纳米晶/二氧化锰二元复合材料的质量比为0.5-3：1；可选地为0.75：1；

和/或，二氧化锰占纤维素纳米晶/二氧化锰二元复合材料的5-50％；可选地为20-25％。

8.根据权利要求5的制备方法，其特征在于：将海藻酸钠/纤维素纳米晶/二氧化锰三元复合溶胶制备成凝胶的方法包括以下方法中的任意一种：方法一、直接滴加法，将海藻酸钠/纤维素纳米晶/二氧化锰三元复合溶胶直接滴入CaCl₂溶液中形成凝胶微球；方法二、反滴法，将CaCl₂溶胶滴入三元复合溶胶内形成凝胶微球或微囊；方法三、原位释放法，采用碳酸钙和葡萄糖酸内酯复合体系作为钙离子源，形成凝胶。

9.权利要求1-4之一所述的吸附降解材料在吸附降解染料中的应用。

10.权利要求9所述的应用，其特征在于：所述染料包括中性或碱性染料；可选地，所述染料包括亚甲基蓝。