[发明专利]一种木质素基重金属吸附及土壤改良修复剂的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种木质素基重金属吸附及土壤改良修复剂的制备方法及应用。该修复剂以木质素和羧甲基纤维素为原料，按一定的比例溶于碱性水溶液中，加入交联剂，在搅拌状态下加热一定的时间，即可得到木质素基重金属吸附及土壤改良修复剂。该木质素基重金属吸附及土壤改良修复剂用于吸附土壤中的重金属离子，其吸附效率高，吸附量大；并可以防止土壤板结，增加土壤中的有机质，达到土壤中重金属离子吸附和改良修复的双重目的，原料廉价易无二次污染，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明一种木质素基重金属吸附及土壤改良修复剂的制备方法及应用，属于生物质精炼和环境保护领域。

背景技术

木质纤维素生物质原料主要包括纤维素、半纤维素和木质素三大组分，每年通过光合作用生成的木质纤维素资源总量超过2000亿吨，是地球上最为丰富的可再生资源。面对全球的资源短缺与能源危机，生物质资源由于其再生性和绿色环保性而越来越受到人们的重视。生物质精炼技术(Biorefinery)作为一个重要的理念，近年来引起了人们的关注。制浆造纸工业作为生物质资源的巨大消耗者，如何提高生物质资源的高值化利用，是将传统的化学浆厂转化为生物质精炼联合加工厂的关键所在。

土壤重金属污染影响农作物生长和农产品质量、危害人类和动物健康。我国农田土壤重金属污染程度总体良好，大部分污染土壤属于中、低度污染。如何在保证农产品安全生产并改善农业生态环境的前提下对重金属中轻度污染农田土壤进行修复，从而实现我国农业的高效、安全和可持续发展是当前急需解决的问题之一。

开发自然来源的、易降解且廉价易得的生物源改良剂对于土壤改良修复具有重要的意义。然而木素做为单一的吸附载体，需要借助其他添加剂来形成具有吸附能力的聚合物质，来形成吸附剂，但是现有的改性木素在吸附重金属离子方面，普遍通过增加其官能团来增强其吸附能力，吸附能力能力仍然很弱，尤其是对土壤中的重金属离子。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种木质素基重金属吸附及土壤改良修复剂的制备方法及应用。

发明概述：

本发明利用改性的纤维素(羧甲基纤维素)和木质素共混后交联，制得复合修复剂，将纤维素和木质素转化为了高附加值产品，其表现出了对于土壤中重金属离子较高的吸附能力，具有较高的吸附效率，且制备工艺简单环保易于工业化大规模的生产，不产生二次污染。为以制浆造纸工业为基础的生物质综合精炼技术和土壤改良修复提供了更多的选择。

发明详述：

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种木质素基重金属吸附及土壤改良修复剂的制备方法，包括步骤如下：

羧甲基纤维素和木质素混合后溶于碱性溶液步骤；

利用交联剂交联制备木质素基重金属吸附及土壤改良修复剂步骤；

根据本发明优选的，所述的羧甲基纤维素和木质素混合后溶于碱性溶液步骤是：将羧甲基纤维素与木质素按配比混合后得共混物，将共混物溶入碱性溶液中。

根据本发明优选的，所述的羧甲基纤维素与木质素的质量比为1:(1-5)。

根据本发明优选的，所述的羧甲基纤维素与木质素的质量比为1:(1-2)。

最为优选的，所述的羧甲基纤维素与木质素的质量比为1:1。

根据本发明优选的，所述碱性溶液的质量浓度为5％-40％的氢氧化钠溶液。

根据本发明优选的，羧甲基纤维素与碱性溶液的质量体积比为：(8-12)：100，单位，g/mL。

根据本发明优选的，所述的木质素为木质素磺酸盐、硫酸盐木素、有机溶剂木素或相应的改性木素之一或两者以上组合。