一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法技术

技术编号:18409117 阅读:35 留言:0更新日期:2018-07-11 04:10
本发明专利技术公开了一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,按下列步骤进行:(1)马来酸酐修饰水热竹炭:水热竹炭和马来酸酐混合均匀,然后在120‑140℃条件下反应2‑6小时、自然冷却、置于蒸馏水中搅拌、过滤后用蒸馏水洗涤,得到半成品;(2)马来酸盐修饰半成品:将半成品加入到饱和碳酸氢钠溶液中搅拌,然后过滤,洗涤至中性,干燥,得到成品。本发明专利技术的优点是:水热竹炭表面的羟基与马来酸酐发生酯化反应,提高水热竹炭表面的羧酸、羰基和不饱和键等基团的含量,从而增加水热竹炭对阳离子染料和重金属离子等污染物的吸附能力;而且该反应属于固相反应,不需要有机溶剂的参与,没有溶剂回收、处理等问题,是一种绿色合成方法。

Preparation method of maleic anhydride modified hot water bamboo charcoal adsorbent

The invention discloses a preparation method of maleic anhydride modified hot bamboo charcoal adsorbent, and is carried out according to the following steps: (1) maleic anhydride modified hot bamboo charcoal: Hydrothermal bamboo charcoal and maleic anhydride are mixed evenly, and then react 2 to 6 hours at the condition of 120 and 140 degrees C, naturally cool, stir in distilled water, and distilled after filtration. Water washing, get semi-finished products; (2) maleic acid modified semi-finished product: the semi-finished product is added into the saturated sodium bicarbonate solution and stirred, then filtered, washed to neutral, dry, get finished product. The advantages of the invention are as follows: the hydroxy of the surface of the hot bamboo charcoal is esterified with maleic anhydride, and the content of the carboxylic acid, carbonyl and unsaturated bonds on the surface of the hot bamboo charcoal is increased, and the adsorption capacity of the water hot bamboo charcoal to the pollutants such as the cationic dyes and heavy metal ions is increased, and the reaction belongs to the solid state reaction, and it is not necessary. The participation of organic solvents, no solvent recovery and treatment, is a green synthesis method.

【技术实现步骤摘要】
一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法
本专利技术涉及一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法。
技术介绍
全国第八次森林资源清查统计显示,我国竹林面积有601万公顷,竹林面积、竹材蓄积、竹制品产量和出口量均居世界第一,竹加工技术和竹产品创新能力处于世界先进水平。但是,目前我国竹材资源的利用率偏低,一次利用率为20%–50%,每年有大量的竹材加工剩余物如竹屑、锯末、边角料等,以及1180万吨以上尚未利用的杂竹和小径竹。因此,急需开发清洁高效的农林废弃物资源化利用技术。利用竹材加工剩余物,通过水热炭化,能提高竹材产品的炭化程度、比表面积和孔容,而且水热竹炭表面还含有丰富的含氧官能团,如羟基等基团,对重金属离子和阳离子染料具有较强的吸附能力,但羟基基团对污染物的作用能力较弱,为了提高水热竹炭对污染物的吸附能力,可以将羟基与马来酸酐等酸酐发生酯化反应,增加水热竹炭表面的羧酸、羰基和不饱和键等功能基团,进一步提高水热竹炭对重金属和阳离子染料的吸附能力。对于净化污水处理有很大的利用价值,对保护生存环境和保障人类健康起到了积极的推动作用。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题,本专利技术提供了一种操作工艺简单,成本低廉的马来酸盐修饰水热竹炭的制备方法,提高水热竹炭的吸附性能。本专利技术提供的一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,按下列步骤进行:(1)马来酸酐修饰水热竹炭:水热竹炭和马来酸酐混合均匀,然后在120-140℃条件下反应2-6小时、自然冷却、置于蒸馏水中搅拌、过滤后用蒸馏水洗涤,得到半成品;(2)马来酸盐修饰半成品:将半成品加入到饱和碳酸氢钠溶液中搅拌,然后过滤,洗涤至中性,干燥,得到成品。进一步的,水热竹炭制备:将竹粉和浓盐酸置于水中,在室温下搅拌混合均匀后置于反应釜中,然后在200℃条件下反应12小时、自然冷却、抽滤、洗涤至中性后烘干,得到水热竹炭。进一步的,水热竹炭制备:将40重量份的60-80目竹粉和8重量浓盐酸置于72重量份的水中,在室温下搅拌混合均匀后置于带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,然后在200℃条件下反应12小时、自然冷却、抽滤、洗涤至中性后烘干,即得到水热竹炭。进一步的,马来酸酐修饰水热竹炭:将40重量份的水热竹炭和20-60重量份马来酸酐混合均匀,然后在120-140℃条件下反应2-6小时、自然冷却、置于300重量份蒸馏水中、过滤后用蒸馏水洗涤,即得到半成品。进一步的,马来酸盐修饰半成品:将半成品加入到200重量份饱和碳酸氢钠溶液中搅拌,然后过滤,洗涤至中性,干燥,即得到成品。进一步的,成品为钠盐马来酸酐改性物水热竹炭。进一步的,水热竹炭表面的羟基,与马来酸酐发生酯化反应。本专利技术的有益效果:水热竹炭表面的羟基,与马来酸酐发生酯化反应,提高水热竹炭表面的羧酸、羰基和不饱和键等基团的含量,从而增加水热竹炭对阳离子染料和重金属离子等污染物的吸附能力,对阳离子染料亚甲基蓝的吸附容量可以达到1150mg/g以上,对高浓度的500mg/L亚甲基蓝,固液比为0.8g/L时,脱色率仍可以达99.4%。对重金属离子Cd(II)的吸附容量可以达到90mg/g以上,对60mg/LCd(II),固液比为0.8g/L时,脱色率可以达99%;本方法操作简单,反应装置易行,操作方法易得,危险性小,所得到的吸附剂对阳离子染料和金属离子具有较好的吸附性能。附图说明图1是本专利技术实施例一所得的样品对亚甲基蓝的等温吸附线图。图2是本专利技术实施例一所得的样品对Cd(II)的等温吸附线图。具体实施方式下面结合附图1-2具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例一本实施例中提出了一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,按下列步骤进行:(1)马来酸酐修饰水热竹炭:水热竹炭和马来酸酐混合均匀,然后在120-140℃条件下反应2-6小时、自然冷却、置于蒸馏水中搅拌、过滤后用蒸馏水洗涤,得到半成品;(2)马来酸盐修饰半成品:将半成品加入到饱和碳酸氢钠溶液中搅拌,然后过滤,洗涤至中性,干燥,得到成品。一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,水热竹炭制备:将竹粉和浓盐酸置于水中,在室温下搅拌混合均匀后置于反应釜中,然后在200℃条件下反应12小时、自然冷却、抽滤、洗涤至中性后烘干,得到水热竹炭。一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,水热竹炭制备:将40重量份的60-80目竹粉和8重量浓盐酸置于72重量份的水中,在室温下搅拌混合均匀后置于带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,然后在200℃条件下反应12小时、自然冷却、抽滤、洗涤至中性后烘干,即得到水热竹炭。一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,马来酸酐修饰水热竹炭:将40重量份的水热竹炭和20-60重量份马来酸酐混合均匀,然后在120-140℃条件下反应2-6小时、自然冷却、置于300重量份蒸馏水中、过滤后用蒸馏水洗涤,即得到半成品。一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,马来酸盐修饰半成品:将半成品加入到200重量份饱和碳酸氢钠溶液中搅拌,然后过滤,洗涤至中性,干燥,即得到成品。一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,成品为钠盐马来酸酐改性物水热竹炭。一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,水热竹炭表面的羟基,与马来酸酐发生酯化反应。实施例二一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,水热竹炭制备:将40重量份的60-80目竹粉和8重量浓盐酸置于72重量份的水中,在室温下搅拌混合均匀后置于带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,然后在200℃条件下反应12小时、自然冷却、抽滤、洗涤至中性后烘干,即得到水热竹炭。将40重量份的水热竹炭和40重量份马来酸酐混合均匀,然后在130℃条件下反应4小时、自然冷却、置于300重量份蒸馏水中、过滤后用蒸馏水洗涤,即得到半成品。马来酸盐修饰半成品:将半成品加入到200重量份饱和碳酸氢钠溶液中搅拌,然后过滤,洗涤至中性,干燥,即得到成品。实施例三一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,水热竹炭制备:将40重量份的60-80目竹粉和8重量浓盐酸置于72重量份的水中,在室温下搅拌混合均匀后置于带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,然后在200℃条件下反应12小时、自然冷却、抽滤、洗涤至中性后烘干,即得到水热竹炭。将40重量份的水热竹炭和20重量份马来酸酐混合均匀,然后在130℃条件下反应4小时、自然冷却、置于300重量份蒸馏水中、过滤后用蒸馏水洗涤,即得到半成品。马来酸盐修饰半成品:将半成品加入到200重量份饱和碳酸氢钠溶液中搅拌,然后过滤,洗涤至中性,干燥,即得到成品。实施例四一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,水热竹炭制备:将40重量份的60-80目竹粉和8重量浓盐酸置于72重量份的水中,在室温下搅拌混合均匀后置于带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,然后在200℃条件下反应12小时、自然冷却、抽滤、洗涤至中性后烘干,即得到水热竹炭。将40重量份的水热竹炭和60重量份马来酸酐混合均匀,然后在130℃条件下反应4小时、自然冷却、置于300重量份蒸馏水中、过滤后用蒸馏水洗涤,即得到半成品。马来酸盐修饰半成品:将半成品加入到200重量份饱和碳酸氢钠溶液中搅拌,然后过滤,洗涤至中性,干燥,即得到成品。实施例五一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,水热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,其特征是:按下列步骤进行:(1)马来酸酐修饰水热竹炭:水热竹炭和马来酸酐混合均匀,然后在120‑140℃条件下反应2‑6小时、自然冷却、置于蒸馏水中搅拌、过滤后用蒸馏水洗涤,得到半成品;(2)马来酸盐修饰半成品:将半成品加入到饱和碳酸氢钠溶液中搅拌,然后过滤,洗涤至中性,干燥,得到成品。

【技术特征摘要】
1.一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,其特征是:按下列步骤进行:(1)马来酸酐修饰水热竹炭:水热竹炭和马来酸酐混合均匀,然后在120-140℃条件下反应2-6小时、自然冷却、置于蒸馏水中搅拌、过滤后用蒸馏水洗涤,得到半成品;(2)马来酸盐修饰半成品:将半成品加入到饱和碳酸氢钠溶液中搅拌,然后过滤,洗涤至中性,干燥,得到成品。2.根据权利要求1所述的一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,其特征是:水热竹炭制备:将竹粉和浓盐酸置于水中,在室温下搅拌混合均匀后置于反应釜中,然后在200℃条件下反应12小时、自然冷却、抽滤、洗涤至中性后烘干,得到水热竹炭。3.根据权利要求2所述的一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法,其特征是:水热竹炭制备:将40重量份的60-80目竹粉和8重量浓盐酸置于72重量份的水中,在室温下搅拌混合均匀后置于带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反...

【专利技术属性】
技术研发人员:李兵钱炜聪郭建忠杨平王星
申请(专利权)人:浙江农林大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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