[发明专利]利用花生壳制备双功能改性纤维素吸附剂的方法及其应用

摘要

本发明公开一种利用花生壳制备双功能改性纤维素吸附剂的方法及其应用。制备步骤为：以废花生壳为原料，清洗、烘干、粉碎、去黄色素、半纤维素和木质素，得到花生壳纤维素。进一步经取代、酰胺化反应对材料进行表面功能化修饰，最终得到氨基、羧基双功能改性的花生壳纤维素吸附材料。产品呈粉末状，浅棕黄色，粒径约为1.5～2.5μm。本发明的双功能改性花生壳纤维素吸附材料对水中超标重金属铜、铬、汞、磷酸盐和亚甲基蓝染料等有优良的吸附效果。本发明具有制备方法简单，成本低廉，所得材料价廉易得、生物相容性好、环境友好、含有大量功能化螫合基团，可以实现阴离子、阳离子同时吸附与去除和具有可以多次循环使用等优点。

主权项

一种利用花生壳制备双功能改性纤维素吸附剂的方法，其特征在于：具体制备步骤如下：（1）对花生壳进行清洗去杂、干燥后进行粉碎、过筛，得到预处理的花生壳粉末；（2）称取步骤（1）所得的花生壳粉末，并将其浸渍到醇的体积分数为20～70%的醇酸混合溶液中1‑4h，花生壳粉末与醇酸混合溶液的固液比为1～20g:100mL；然后抽滤，用醇的体积分数为20%～70%的醇酸混合溶液洗涤抽滤所得的固体，再用蒸馏水进行清洗至中性，以除去黄色素；然后再次抽滤，所得固体置于干燥箱中40‑100℃烘干得去黄色素后的花生壳粉末；（3）称取步骤（2）所得的花生壳粉末，将其分散在质量百分比浓度为2‑10g/100mL的碱溶液中，步骤（2）所得的花生壳粉末与碱溶液的固液比为1～20g:100mL；然后在25‑75℃反应0.5‑10h，以脱除花生壳中的半纤维素；反应后离心分离，所得固体用蒸馏水润洗3‑5次，使溶液至中性，所得固体在40‑100℃烘干得脱除半纤维素的花生壳粉末；（4）称取步骤（3）所得脱除半纤维素的花生壳粉末加入到体积比为1:0.5～8的氧化剂和酸的混合溶液中，控制溶液pH在2.0～6.0，步骤（3）所得脱除半纤维素的花生壳粉末与氧化剂和酸的混合溶液的固液比为2～50g/100mL；然后在25～100℃恒温震荡0.5～5h，以脱除大部分木质素；离心，所得固体用蒸馏水润洗溶液至中性，再用丙酮润洗，所得固体在40‑100℃烘干，得花生壳纤维素；（5）称取步骤（4）所得花生壳纤维素加入质量百分比浓度为2～50%的有机多元酸溶液中，步骤（4）所得花生壳纤维素与机多元酸溶液的固液比为1～50g:100mL；再加入1～2滴浓硫酸，在25～75℃恒温搅拌反应0.5～5h，抽滤，室温下水洗滤液至pH=7；然后再抽滤，将所得固体置于干燥箱在40‑100℃下烘干，即得羧酸改性纤维素；（6）称取步骤（5）所得羧酸改性纤维素加入体积百分比为2～50%的有机多元胺的乙醇溶液，步骤（5）所得羧酸改性纤维素与有机多元胺的乙醇溶液的固液比为1～50g:100mL；然后在25～80℃搅拌回流0.5～10h，抽滤，室温下蒸馏水洗多次至pH=7；然后再抽滤，将所得固体置于干燥箱在40‑100℃烘干，即得双功能改性纤维素吸附剂。