[发明专利]一种木质素基复合水凝胶的制备及其在重金属离子吸附和发光材料中的应用

权利要求书

1.一种木质素基复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将氢氧化钠水溶液与丙烯酸在冰水浴条件下混合均匀，然后依次加入木质素磺酸盐、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，搅拌均匀；

2)将步骤1)得到的混合溶液在超声辅助条件下进行自由基聚合反应，所得产物在无水乙醇中浸泡过夜，冷冻干燥后得到木质素基复合水凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述氢氧化钠水溶液的浓度为5～10mol/L，氢氧化钠水溶液与丙烯酸的体积比为1：1；所述丙烯酸、木质素磺酸盐、N,N-亚甲基双丙烯酰胺与过硫酸钾的比例为3mL：0.1～1.5g：0.01～0.03g：0.1～0.3g；所述木质素磺酸盐类为木质素磺酸钠。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述自由基聚合反应的温度为40～80℃，时间为1～3h；

所述冷冻干燥的温度为-50～-60℃，时间为20～40h；超声辅助条件为：200～300W，30～50kHz。

4.权利要求1～3中任意一项所述的制备方法得到的木质素基复合水凝胶。

5.权利要求4所述的木质素基复合水凝胶在重金属离子吸附中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，将所述木质素基复合水凝胶与重金属离子水溶液混合，在20～40℃、50～150rpm的摇床内吸附10～30h，吸附结束后，抽滤，所得固体样品即为吸附重金属离子后的木质素基复合水凝胶；

其中，所述重金属离子水溶液为氯化钴溶液、硝酸钴溶液、氯化铜溶液、硝酸铜溶液、氯化镍溶液、硝酸镍溶液、氯化镉溶液、硝酸镉溶液、硝酸铅溶液中一种以上；重金属离子水溶液的浓度为10～400mg/L；所述木质素基复合水凝胶与重金属离子水溶液的比例为0.1g：50～100mL。

7.权利要求4所述的木质素基复合水凝胶在发光材料中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述木质素基复合水凝胶为吸附重金属离子后的木质素基复合水凝胶，所述吸附重金属离子后的木质素基复合水凝胶的制备方法为：将所述木质素基复合水凝胶与重金属离子水溶液混合，在20～40℃、50～150rpm的摇床内吸附10～30h，吸附结束后，抽滤，所得固体样品即为吸附重金属离子后的木质素基复合水凝胶；

其中，所述重金属离子水溶液为氯化钴溶液、硝酸钴溶液、氯化铜溶液、硝酸铜溶液、氯化镍溶液、硝酸镍溶液、氯化镉溶液、硝酸镉溶液、硝酸铅溶液中一种以上；重金属离子水溶液的浓度为10～400mg/L；所述木质素基复合水凝胶与重金属离子水溶液的比例为0.1g：50～100mL。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将所述吸附重金属离子后的木质素基复合水凝胶与N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺溶液混合，搅拌均匀后，加入过氧化氢溶液，获得化学发光水凝胶。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述吸附重金属离子后的木质素基复合水凝胶经充分粉碎、碾碎或捣碎后与N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺溶液混合；所述N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺溶液的浓度为1.0～25.0mmol/L，所述过氧化氢溶液的浓度为0.01～0.2mol/L，所述吸附重金属离子后的木质素基复合水凝胶、N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺溶液与过氧化氢溶液的比例为0.1g：0.1～0.3mL：0.1～0.3mL。