脱除水体硝酸根的季胺改性秸秆材料、制备方法及应用技术

本发明专利技术属于水处理材料技术领域，公开一种脱除水体硝酸根的季胺改性秸秆材料、制备方法及应用，其制备步骤如下：风干秸秆经蒸馏水洗涤、干燥和粉碎后进行筛分，在60℃下干燥24 h，密封袋包装，储藏在玻璃干燥器中；取制得的秸秆，加入质量百分数为10%的NaOH溶液于室温下进行碱化预处理2 h，得处理液，脱水；然后向秸秆样品中加入环氧氯丙烷；缓慢加入乙二胺，得乙二胺处理后秸秆；加入体积分数30%的三甲胺溶液在90℃下反应3 h；产物用氢氧化钠和盐酸调至中性，用乙醇、去离子水洗涤，并于60℃烘箱中烘干，得到季胺改性秸秆材料。本发明专利技术以NaOH和乙二胺为主要试剂，减少高毒试剂的使用，降低季胺改性秸秆制备成本。低季胺改性秸秆制备成本。低季胺改性秸秆制备成本。

【技术实现步骤摘要】
脱除水体硝酸根的季胺改性秸秆材料、制备方法及应用


[0001]本专利技术属于水处理材料
，尤其是一种脱除水体硝酸根的季胺改性秸秆材料、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]水体NO3‑
污染普遍存在，据调查，印度诸多地区水体中NO3‑
含量很高，其中Dharampuram, Tamil Nadu最高可达415 mg/L，罗马尼亚Mehedin
ț
i County部分地区地下水体中NO3‑
超过350mg/L，中国牡丹江水体NO3‑
浓度也达到105 mg/L。过量的NO3‑
不仅会引起水体富营养化，还会通过富集作用进入人体造成诸多健康问题，如呼吸困难、头痛、甲状腺肥大、胃癌、多发性硬化症和高铁血红蛋白症等，因此，世界卫生组织严格限定饮用水NO3‑
浓度不超过50 mg/L，而中国规定不超过44 mg/L。
[0003]水体NO3‑
的脱除对于改善生态环境和人体健康具有重要的意义。目前已有的脱除方法主要有化学法、膜分离法、生物脱氮法和吸附法，吸附法由于氮素脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱除水体硝酸根的季胺改性秸秆材料，其特征在于：其制备步骤如下：（1）风干秸秆经蒸馏水洗涤、干燥和粉碎后进行筛分，选取粒径为0.2~0.9 mm的秸秆在50
‑
60 ℃下干燥24 h，密封袋包装，储藏在玻璃干燥器中；（2）取步骤（1）制得的秸秆，加入质量百分数为10%的NaOH溶液于室温下进行碱化预处理2 h，脱水；然后向秸秆样品中加入环氧氯丙烷，于90 ℃下搅拌1 h；缓慢加入乙二胺，反应时间为40.00~70.00 min，反应温度为85.00~95.00 ℃；加入体积分数30%的三甲胺溶液在90 ℃下反应3 h；其中，所述步骤（1）制得的秸秆：NaOH溶液：环氧氯丙烷：乙二胺：三甲胺溶液的比例 g：mL：mL：mL：mL为2.0：30 ：30：3.80~4.52：20；（3）步骤（2）最终得到的产物用氢氧化钠和盐酸调至中性，用乙醇、去离子水洗涤，并于60 ℃烘箱中烘干，得到脱除水体硝酸根的季胺改性秸秆材料。2.根据权利要求1所述的脱除水体硝酸根的季胺改性秸秆材料，其特征在于：步骤（2）中乙二胺的反应时间为54.0 min，反应温度为89.5 ℃；或者，步骤（1）制得的秸秆：NaOH溶液：环氧氯丙烷：乙二胺：三甲胺溶液的比例 g：mL：mL：mL：mL为2.0：30 ：30：4.2：20。3.根据权利要求1所述的脱除水体硝酸根的季胺改性秸秆材料，其特征在于：步骤（2）中通过挤压过滤或真空冷冻干燥法进行脱水；当通过真空冷冻干燥法进行脱水时，使秸秆的含水率达到15%
‑
25%；然后再采用熏蒸处理的方式将异丙醇与脱水后秸秆样品混合，使秸秆含水/异丙醇率在90%
‑
100%。4.根据权利要求1所述的脱除水体硝酸根的季胺改性秸秆材料，其特征在于：所述季胺改性秸秆材料中Cl的质量百分比含量为12.19%。5.根据权利要求1至4任一项所述的脱除水体硝酸根的季胺改性秸秆材料，其特征在于：所述季胺改性秸秆材料的FTIR谱图中在1470 cm
‑1附近出现新的吸收峰，在3400 cm
‑1、2920 cm
‑1、800 cm
‑1附近也出现吸收峰；或者，所述季胺改性秸秆材料的XPS全谱中在结合能为197 eV处出现新的峰值，在结合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王风，张理胜，张克强，
申请(专利权)人：农业农村部环境保护科研监测所，
类型：发明
国别省市：