铜络合天然高分子吸附材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铜络合天然高分子吸附材料的制备方法。包括如下步骤：１）铜盐溶解于氨水中，制得铜氨溶液；２）将纤维素溶解于铜氨溶液中，然后加入木质素；３）将上述混合物在２０～８０℃恒温下搅拌６～４８ｈ，离心过滤，用蒸馏水洗涤２～３次；４）过滤固体产物在５０～１０５℃下烘干；５）干燥活化产物经研磨、过１００目筛，制得铜络合天然高分子吸附材料。本发明专利技术所制备的铜络合天然高分子吸附材料对水中有机污染物的吸附能力强，吸附容量大，可以在难降解有机废水处理及大量有机液体突发排放吸附固定处理中得到推广使用，同时使得造纸等过程中产生的木质素和纤维素等天然高分子废弃材料得到再生利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境纳米高分子材料领域，涉及一种铜络合天然高分子吸附材料 的制备方法。
技术介绍
随着人类对环境污染和资源危机等问题的认识不断深入，天然高分子所具 有的可再生、可降解，性等性质日益受到重视。废弃物的资源化与可再生资源 的利用，是当代经济与社会发展的重大课题，也是对当代科学技术提出的新要求。在自然界中，木质素的储量仅次于纤维素，而且每年都以500亿吨的速度 再生。制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约1.4亿吨纤维素，同时得到 5000万吨左右的木质素副产品，但迄今为止，超过95%的木质素仍以"黑液"直 接排入江河或浓缩后烧掉，很少得到有效利用。我国水资源短缺，水体污染日趋严重。2005年，全国废水排放总量达到524.5 亿吨，其中工业废水排放243.1亿吨，生活污水281.4亿吨。污水的大量排放导 致水体污染，特别是难降解有机物污染严重。近年颁布的《中国环境状况公报》 表明，我国7大水系中满足地表水111类标准的断面仅占30%左右，而几乎丧失 水体功能的劣V类水断面达到40%。同时，由于工业的发展和安全防范措施的 滞后，近年来我国水污染事件频繁发生。如2005年，吉林石化分公司双苯厂爆 炸造成松花江重大水环境污染事件，严重干扰了沿岸数百万居民的正常生产生 活，影响了社会稳定。为了解决有机废水排放及大量有机液体突发排放对水环 境的污染问题，急需开发经济高效有机废水处理材料和处理技术。吸附技术是目前处理水中难去除污染物的有效方法和热点技术。高效吸附 材料是吸附技术的关键。纳米材料因其独特的纳米结构效应(表面效应、小尺 寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等)，可以显著提高材料的比表面积 和反应活性，因而对污染物具有很大的吸附容量和能力，可以用于环境污染治 理，实现环境中污染物的去除，是极具潜力的污水处理吸附材料。纤维素和木 质素含有大量的羟基、羧基等功能团，能与金属形成氢键，并生成具有独特纳 米结构的金属-有机络合物。因此，本专利技术提出了一种利用铜氨溶液和纤维素及 木质素等天然高分子材料反应制得具有纳米结构特性的铜络合天然高分子吸附 材料的方法，该材料不仅对水中有机污染物的具有很强的吸附能力和很高的吸 附容量，而且使得造纸等过程中产生的木质素和纤维素等天然高分子废弃材料得到再生利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种一种。 包括如下步骤1) 铜盐溶解于氨水中，制得铜氨溶液，铜离子和氨离子的摩尔比为1: 4， 氨水质量百分比浓度为5 30%;2) 将纤维素溶解于铜氨溶液中，然后加入木质素，纤维素在铜氨溶液中的质量百分比浓度0.5% 2%，木质素在铜氨溶液中的质量百分比浓度1% 20%;3) 将上述混合物在20 8(TC恒温下搅拌6 48h，离心过滤，用蒸馏水 洗涤2 3次；4) 过滤固体产物在50 105'C下烘干；5) 干燥活化产物经研磨、过100目筛，制得铜络合天然高分子吸附材料。 所述的铜盐为硫酸铜或碳酸铜。天然高分子材料为纤维素和木质素。氨水质量百分比浓度优选为5 20%。纤维素在铜氨溶液中的质量百分比浓度优选为 0.8% 2%。 木质素在铜氨溶液中的质量百分比浓度优选为5% 20%。本专利技术的优点是铜络合天然高分子吸附材料对有机物的吸附容量大，对水 中有机污染物同时具有分配作用和表面吸附作用，能够更有效地吸附去除水中 的有机污染物，也能有效吸附固定突发排放的有机液体。而且，该材料制备能利 用造纸等过程中产生的木质素和纤维素等天然高分子废弃材料，使得可再生废 弃资源得到再生利用。具体实施方式 现以下述实例说明本专利技术。 实施例1在1000ml碘量瓶中，将60g七水硫酸铜溶解于700ml质量浓度为5%的氨 水中配制成铜氨溶液。将3.5g纤维素溶解于铜氨溶液中配制成含纤维素质量浓 度为0.5%的铜氨溶液，然后将7g木质素加入到该溶液中，在2(TC恒温搅拌振 荡48h，产物经过滤，用蒸馏水洗涤2次，滤干后，在50。C下烘干，经研磨， 过100目筛，制得铜络合天然高分子吸附材料。该材料对水中萘酚的吸附容量 大于1.6g/g，对废水中菲的吸附容量大于30mg/g。 实施例2在1000ml碘量瓶中，将220g碳酸铜溶解于700ml质量浓度为20%的氨水 中配制成铜氨溶液。将14g纤维素溶解于铜氨溶液中配制成含纤维素质量浓度为2%的铜氨溶液，然后将140g木质素加入到该溶液中，在80'C恒温搅拌振荡 6h，产物经过滤，用蒸馏水洗涤2次，滤干后，在105r下烘干，经研磨，过 100目筛，制得铜络合天然高分子吸附材料。该材料对水中萘酚的吸附容量大于 1.5g/g，对废水中菲的吸附容量大于25mg/g。 实施例3在1000ml碘量瓶中，将330g碳酸铜溶解于700ml质量浓度为30%的氨水 中配制成铜氨溶液。将14g纤维素溶解于铜氨溶液中配制成含纤维素质量浓度 为2%的铜氨溶液，然后将50g木质素加入到该溶液中，在80'C恒温搅拌振荡 6h,产物经过滤，用蒸馏水洗涤2次，滤干后，在105。C下烘干，经研磨，过 100目筛，制得铜络合天然高分子吸附材料。该材料对水中萘酚的吸附容量大于 1.5g/g，对废水中菲的吸附容量大于25mg/g。 实施例4在1000ml碘量瓶中，将240g七水硫酸铜溶解于700ml质量浓度为20%的 氨水中配制成铜氨溶液。将5.6g纤维素溶解于铜氨溶液中配制成含纤维素质量 浓度为0.8%的铜氨溶液，然后将35g木质素加入到该溶液中，在3(TC恒温搅拌 振荡48h，产物经过滤，用蒸馏水洗涤2次，滤干后，在80'C下烘干，经研磨， 过100目筛，制得铜络合天然高分子吸附材料。该材料对水中萘酚的吸附容量 大于1.5 g/g，对废水中菲的吸附容量大于20mg/g。 实施例5在1000ml碘量瓶中，将200g七水硫酸铜溶解于500ml质量浓度为25%的 氨水中配制成铜氨溶液。将6g纤维素溶解于铜氨溶液中配制成含纤维素质量浓 度为1.2%的铜氨溶液，然后将5g木质素加入到该溶液中，在30'C恒温搅拌振 荡24h，产物经过滤，用蒸馏水洗涤2次，滤干后，在105。C下烘干，经研磨， 过100目筛，制得铜络合天然高分子吸附材料。该材料对水中萘酚的吸附容量 大于1.5g/g，对废水中菲的吸附容量大于20mg/g。 实施例6在1000ml碘量瓶中，将180g七水硫酸铜溶解于500ml质量浓度为15%的 氨水中配制成铜氨溶液。将8g纤维素溶解于铜氨溶液中配制成含纤维素质量浓 度为1.6%的铜氨溶液，然后将15g木质素加入到该溶液中，在30'C恒温搅拌振 荡48h，产物经过滤，用蒸馏水洗涤2次，滤干后，在105'C下烘干，经研磨， 过100目筛，制得铜络合天然高分子吸附材料。该材料对水中萘酚的吸附容量 大于1.5 g/g，对废水中菲的吸附容量大于20mg/g。权利要求1.一种，其特征在于包括如下步骤1)铜盐溶解于氨水中，制得铜氨溶液，铜离子和氨离子的摩尔比为1∶4，氨水质量百分比浓度为5～30％；2)将纤维素溶解于铜氨溶液中，然后加入木质素，纤维素在铜氨溶液中的质量百分比浓度0.5％～2％，木质素在铜氨溶液中的质量百分比浓度1％～20％；3)将上述混合物在20～80℃恒温下搅拌6～48h，离心过滤，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜络合天然高分子吸附材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：１）铜盐溶解于氨水中，制得铜氨溶液，铜离子和氨离子的摩尔比为１∶４，氨水质量百分比浓度为５～３０％；２）将纤维素溶解于铜氨溶液中，然后加入木质素，纤维素在铜氨溶液中的质量百分比浓度０．５％～２％，木质素在铜氨溶液中的质量百分比浓度１％～２０％；３）将上述混合物在２０～８０℃恒温下搅拌６～４８ｈ，离心过滤，用蒸馏水洗涤２～３次；４）过滤固体产物在５０～１０５℃下烘干；５）干燥活化产物经研磨、过１００目筛，制得铜络合天然高分子吸附材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨坤，邬文浩，景青锋，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]