[发明专利]一种木质素气凝胶吸附材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种木质素气凝胶吸附材料，其特征在于：包括以下原料及重量份数：

DMF390-920份；木质素100-300份；甲单体100-400份；催化剂0.1-2份；氢氧化钠60-170份；乙单体200-600份；引发剂41-100份；

所述甲单体为烯属不饱和羧酸和烯属不饱和酸酐中的一种或多种；

所述催化剂为吡啶、4-二甲氨基吡啶、4-甲基吡啶中的一种或多种；

所述乙单体中至少含有一个双键，还含有羟基、羧基、胺基、酰胺中任一易于与金属发生鳌合的活性基团；

包括以下步骤：

S1、改性木质素的制备

在反应釜中加入300-800份DMF和100-300份木质素，搅拌，直至木质素完全溶解，然后加入100-400份甲单体，并将0.1-2份催化剂溶解在90-120份的DMF中，溶解后再将其滴加到反应釜中，得到混合体系；

将混合体系在20-80℃下反应12-24h，加入稀盐酸，直至混合体系pH＝2，然后经过滤洗涤、离心、真空干燥后，得到改性木质素；

S2、A溶液的制备

将50-150份氢氧化钠溶于1300-1500份去离子水中，然后依次加入100-300份乙单体和40-70份引发剂，在40-80℃的条件下搅拌，10-30min后降低搅拌速率，预聚10-40min后，得到A溶液；

S3、B溶液的制备

将10-20份氢氧化钠溶于200-400份去离子水中，然后加入10-30份步骤S1中得到的改性木质素，搅拌，以使改性木质素溶解，然后依次加入100-300份乙单体和1-30份引发剂，在40-80℃条件下反应10-40min，得到B溶液；

S4、木质素气凝胶的制备

将步骤S3中得到的B溶液滴加到步骤S2中得到的A溶液中混合，在40-80℃下反应2-6h，得到粘稠溶液，保温12-24h后，得到木质素水凝胶，将得到的水凝胶用去离子水润胀，冷冻干燥后，得到木质素气凝胶吸附材料。

2.根据权利要求1所述的一种木质素气凝胶吸附材料，其特征在于：所述引发剂为水溶性过氧类引发剂，或水溶性过氧类引发剂和水溶性还原类引发剂配合使用。

3.根据权利要求2所述的一种木质素气凝胶吸附材料，其特征在于：所述水溶性过氧类引发剂为氢过氧类引发剂、过氧化二酰类引发剂中的一种或两种；和/或所述水溶性还原类引发剂为硫酸亚铁、亚硫酸钠中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的一种木质素气凝胶吸附材料，其特征在于：所述反应釜包括釜体(1)、夹套(2)、盖体(3)、电机(5)、主轴(6)、搅拌轴(7)、搅拌桨(9)、中部支撑机构、第一气缸(12)和支撑环(14)；

所述夹套(2)包覆在所述釜体(1)外表面，所述盖体(3)盖设在所述釜体(1)顶部，所述盖体(3)上设置有进料口(4)，所述釜体(1)底部设置有出料口(15)，所述电机(5)安装在所述盖体(3)顶部中心，所述主轴(6)上端固定在所述电机(5)输出轴上，下端穿过所述盖体(3)且延伸在所述釜体(1)内，所述搅拌轴(7)位于所述釜体(1)内且中心轴与所述主轴(6)中心轴重合；

所述搅拌轴(7)上端开设有插槽(17)，所述插槽(17)侧壁开设有限位槽(18)，所述主轴(6)插设在所述插槽(17)内，所述主轴(6)表面开设有限位块(16)，所述限位块(16)位于所述限位槽(18)内且与所述限位槽(18)上下滑动配合；

所述支撑环(14)用于支撑在所述搅拌轴(7)底部，所述第一气缸(12)用于带动所述支撑环(14)上下移动，所述中部支撑机构用于支撑在所述搅拌轴(7)中段，所述搅拌桨(9)固定在所述搅拌轴(7)上且用于搅拌所述釜体(1)内的物料。