[发明专利]一种生物质材料（玉米秸秆）利用的新方法

说明书

本发明公开了一种玉米秸秆制备纳米颗粒方法，其制备方法包括如下步骤：(1)取秸秆粉碎，得到粉末A；(2)将粉末A加入至浓度为60～100％的磷酸溶剂中搅拌溶解，得到悬浊液B；(3)将悬浊液B过滤分离得到滤饼和滤液C，干燥滤饼得到纳米颗粒产品；(4)将滤液C加水析出纳米固体和磷酸溶剂，固体经干燥得到产品。本方法能制备纳米颗粒，能将玉米秸秆制备出高附加值产品，不仅将玉米秸秆合理利用，所得产品还可用于污水处理吸附重金属离子等领域。

技术领域

本发明属于生物资源利用领域，具体地涉及一种玉米秸秆制备纳米颗粒方法。

背景技术

玉米秸秆是玉米种植产生的副产物，主要成分为木质纤维素，玉米秸秆具有资源和废弃物的双重属性。我国是农业生产大国，每年玉米秸秆产量可达到2亿吨以上，数量庞大的废弃物常以焚烧或堆积的方式处理，造成环境污染及资源浪费。根据社会及生态需求，玉米秸秆的处理途径包括“五化”技术工程(能源化、饲料化、肥料化、原料化、基料化)。能源化包括秸秆发电、秸秆发酵产沼气等(占11.4％)；饲料化是将秸秆青贮、黄贮、氨化处理等转化为禽畜饲料(占18.8％)；肥料化是将秸秆直接还田、堆沤间接还田、生化腐熟还田(占43.2％)；工业原料化应用是制备板材、建材、造纸、化工、编织等(占2.7％)；基料化是与处理后用于养殖花卉、蚯蚓、食用菌、高蛋白蝇蛆等(占4.0％)；此外，还有19.9％直接焚烧处理。限于技术条件，秸秆资源化常以简单加工为主，如饲料化、肥料化，虽然处理量大，但附加值低，质量差，如青贮饲料营养价值缺乏、口感差，氨化饲料氨利用低，污染严重，缺乏推广竞争力。利用玉米秸秆制备纳米颗粒物后，使它具有在广大地区推广应用的可行性：可大量消耗玉米秸秆，从根本上解决秸秆焚烧问题；可用于污水处理领域,用于吸附重金属离子，这样就具有更加良好的生态效益和经济效益。

发明内容

本发明针对现有玉米秸秆利用价值低下的缺陷，提出了一种将其高附加值化的处理方式，包括如下步骤：

一种玉米秸秆制备纳米颗粒的方法，包括如下步骤：

(1)取秸秆粉碎，得到粉末A(参照附图1)；

(2)将粉末A加入至60～100％的磷酸溶剂中搅拌溶解，得到悬浊液B；

(3)将悬浊液B过滤分离得到滤饼和滤液C，干燥滤饼得到纳米颗粒产品(参照附图2)；

(4)将滤液C加水析出磷酸溶剂，磷酸溶剂蒸馏浓缩，返回至步骤(2)重复使用；

在上述方案中，步骤(2)中添加的磷酸溶剂为一种无毒无害的液态纯物质，其特征在于步骤(4)中添加的粉末A和步骤(2)中添加的磷酸溶剂按2.5:1～3.5:1的质量比投加，温度为15～30℃。

在上述方案中，步骤(3)中的干燥滤饼产品为纳米颗粒，具有巨大的比表面积(参照附图3)，可用于污水吸附重金属离子等领域。

本发明具有的有益效果包括：(1)能制备纳米颗粒产品，解决玉米秸秆焚烧处理带来污染的同时，又使资源综合利用；(2)产品附加值高，尤其在对污水净化方面有重大突破，使其具有良好的生态效益和经济效益。

附图说明

图1是玉米秸秆经过粉碎所得到的粉末A；

图中，1-初始玉米秸秆；2-经一次粉碎的粉末；3-经二次粉碎的粉末；4-最终的玉米秸秆粉末A。

图2是玉米秸秆制备的纳米颗粒物产品；

图中，5-纳米颗粒物产品。

图3是玉米秸秆制备纳米颗粒产品的扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

玉米秸秆制备纳米颗粒的方法，其制备方法包括如下步骤：