一种改性秸秆阴离子吸附材料及其制备方法与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114950376A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210645561.1(22)申请日2022.06.09(71)申请人兰州大学地址730099甘肃省兰州市城关区天水南路222号(72)发明人常彦龙石赟桂文君(74)专利代理机构北京睿智保诚专利代理事务所(普通合伙)11732专利代理师刘晓静(51)Int.Cl.B01J20/24(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F101/16(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种改性秸秆阴离子吸附材料及其制备方法与应用(57)摘要本发明属于农业废弃物处理及废水处理技术领域，具体公开了一种改性秸秆阴离子吸附材料及其制备方法与应用。本发明先将秸秆与氯化锌熔融盐体系混合反应，然后再以环氧氯丙烷和三乙胺发生醚化交联反应，在纤维素上接入季胺基团，得到改性秸秆阴离子吸附材料。得到的改性秸秆阴离子吸附材料对硝酸根的去除效果良好，吸附容量大，最大吸附容量可以达到1.48mmol/g，同时，本发明还可以实现“以废治废”的治理，避免农作物废弃物带来的污染问题。CN114950376ACN114950376A权利要求书1/1页1.一种改性秸秆阴离子吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)加热氯化锌与水的混合物，得到氯化锌熔融盐体系；2)将秸秆加入到氯化锌熔融盐体系中进行反应；3)将步骤2)得到的反应产物与环氧氯丙烷和三乙胺混合，进行反应，得到改性秸秆阴离子吸附材料。2.根据权利要求1所述的一种改性秸秆阴离子吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中氯化锌与水的质量体积比为6～8g：2～3mL。3.根据权利要求2所述的一种改性秸秆阴离子吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中加热温度为50～70℃。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种改性秸秆阴离子吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中秸秆与氯化锌熔融盐体系的质量比为2：10～12，反应的温度为50～70℃，反应的时间为20～40min。5.根据权利要求4所述的一种改性秸秆阴离子吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中秸秆的粒径为200～300目，所述秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆或高粱秸秆中的一种或几种。6.根据权利要求5所述的一种改性秸秆阴离子吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的反应产物、环氧氯丙烷和三乙胺的质量体积比为12～14g：8～12mL：8～12mL。7.根据权利要求5或6所述的一种改性秸秆阴离子吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中反应的温度为75～85℃，反应的时间为100～150min。8.权利要求1～7任一项所述的一种改性秸秆阴离子吸附材料的制备方法制备得到的改性秸秆阴离子吸附材料。9.权利要求8所述的改性秸秆阴离子吸附材料在处理含硝酸根废水中的应用。2CN114950376A说明书1/5页一种改性秸秆阴离子吸附材料及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及农业废弃物处理及废水处理术领域，尤其涉及一种改性秸秆阴离子吸附材料及其制备方法与应用。背景技术[0002]现有技术去除废水中的硝酸根主要利用渗透技术、电化学技术、化学直接还原的方法，虽然以上方法可以很好的去除废水中的硝酸根，但是成本比较高，难以长期使用。而微生物联合氨化硝化转化为氮气的方法虽然成本较低，但应用时需要较长的处理时间，也容易受到温度的限制。由此可见，公开一种廉价的硝酸根吸附方是迫切需要的。人们近年越来越关注可持续发展观念，变得更加注重环保型材料，人们更加关注绿色吸附材料的研制，利用秸秆纤维素制备吸附剂也有很多好处如：容易得到，廉价、纤维素含量高。[0003]如何充分的利用现有的资源，以低成本制备出高性能的吸附剂也越来越得到重视。农业废弃物秸秆具有来源丰富、成本较低和生物可降解性高等优势。对多种农业秸秆进行研究，并对其进行改性处理，制备成离子吸附剂，也成为当下纤维吸附材料的热门话题，成为学者的研究重点。[0004]用秸秆制备吸附剂不仅能充分发挥秸秆的优势，还可以让农业废弃物重新获得经济效益，防止农户就地焚烧，污染环境。已有文献报道，农业废弃物粉末可以用来吸附硝酸根离子，但农业废弃物表现出的吸附作用较弱，因此，如何公开一种改性秸秆阴离子吸附材料及其制备方法与应用，来提高秸秆吸附材料对硝酸根的吸附容量是本领域亟待解决的难题。发明内容[0005]有鉴于此，本发明提供了一种改性秸秆阴离子吸附材料及其制备方法与应用，本发明解决了农业废弃物对废水中硝酸根离子吸附容量低的问题。[0006]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：[0007]一种改性