[发明专利]一种氨基酸改性纤维素复合四氧化三铁吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种氨基酸改性纤维素复合四氧化三铁吸附剂及其制备方法和应用。首先将微晶纤维素加入到氢氧化钠‑脲‑硫脲混合溶液中，搅拌均匀，‑10℃冷冻。解冻后，加入氨基酸改性溶液，在一定温度下搅拌，充分反应制得氨基酸改性纤维素溶液，添加适量的吐温80、十二烷基硫酸钠和四氧化三铁粉末，50‑70℃下充分搅拌，产物经去离子水洗涤、抽滤、干燥，得氨基酸改性纤维素复合四氧化三铁吸附剂。氨基酸改性纤维素复合四氧化三铁吸附剂去除铅离子具有吸附效率高、成本低廉、可重复利用、绿色环保的特点，并在去除废水中铅污染具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及环保功能材料技术领域，具体涉及一种氨基酸改性纤维素复合四氧化三铁吸附剂及其制备方法和在去除水体中铅污染方面的应用。

背景技术

随着我国工业的迅猛发展，水体重金属污染已经成为了一个不可忽视的污染问题。吸附法去除水体中的重金属具有操作简单、处理效率高、运行费用低等特点，一直受到环保工作者的关注，开发一种价格低廉、吸附性能好、环境友好的吸附剂一直是环境功能材料领域的热点。纤维素是一种具有来源广泛、储量丰富、价格低廉、生物友好特点的高分子材料，对纤维素进行改性，引入功能基团，制备一种高效的吸附剂，在水体重金属污染处理领域具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种高效、可磁控的氨基酸改性纤维素复合四氧化三铁吸附剂及其制备方法。

本发明的目的之二是提供氨基酸改性纤维素复合四氧化三铁吸附剂在去除水体中铅污染中的应用。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：一种氨基酸改性纤维素复合四氧化三铁吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

1)以纤维素溶解液为溶剂，以微晶纤维素为溶质，搅拌溶解，得纤维素溶液，将纤维素溶液于-10℃下冷冻20-24h；

2)将纤维素溶液解冻，加入氨基酸改性溶液，搅拌下，于40-50℃加热反应，得氨基酸改性纤维素溶液；

3)于步骤2)所得氨基酸改性纤维素溶液中，加入十二烷基硫酸钠、吐温80和四氧化三铁粉末，于50-70℃下加热搅拌反应4h，所得反应产物用去离子水洗涤、抽滤、干燥，得氨基酸改性纤维素复合四氧化三铁吸附剂。

优选的，步骤1)中，所述纤维素溶解液为，将质量百分浓度为10％的NaOH、质量百分浓度为18％的硫脲和质量百分浓度为15％的脲，按体积比1:1:1混合制得。

优选的，步骤1)中，按质量比，微晶纤维素:纤维素溶解液＝1:10。

优选的，步骤1)中，所述搅拌溶解，搅拌速度为1500rpm，搅拌时间为2.5h。

优选的，步骤2)中，所述氨基酸改性溶液是氨基酸离子液体，按质量比，氨基酸离子液体:纤维素溶液＝1:5。

优选的，步骤2)中，所述搅拌，搅拌转速为2000rpm，加热反应3h。

优选的，步骤3)中，十二烷基硫酸钠的加入量为氨基酸改性纤维素溶液质量的1-2％，吐温80的加入量为氨基酸改性纤维素溶液质量的1-3％，四氧化三铁粉末的加入量为氨基酸改性纤维素溶液质量的25-30％。

氨基酸改性纤维素复合四氧化三铁吸附剂在去除水体中铅中的应用。方法如下：取含有铅离子的水溶液，调节pH为5-7，加入氨基酸改性纤维素复合四氧化三铁吸附剂，在25-45℃，搅拌吸附5-10h。

优选的，方法如下：取含有铅离子的水溶液，调节pH为6，加入氨基酸改性纤维素复合四氧化三铁吸附剂，在40℃，搅拌吸附10h。

本发明的有益效果是：