【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及染料吸附剂，特别涉及一种均三嗪改性秸秆基染料吸附剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着人们环保意识的提高，水体污染物的高效、无害化处理越来越受到人们的关注。染料是一种不可生物降解的有机化合物，在纺织品、皮革等行业广泛使用。若染料废水不经处理直接排放，将对水资源造成了极大污染。目前，常见的染料废水处理方法主要包括高级氧化法、膜分离法、电化学法和吸附法等。由于低运行成本和灵活、高效的特点，吸附法被认为是处理水体污染物最有效的技术手段之一，而利用改性秸秆作为吸附剂去除水体中的染料污染物无疑是十分经济、环保的方法。
2、秸秆是一种农作物废弃物，具有来源广泛、结构特殊等特点，同时也是一种多用途、可再生的生物质资源。我国每年有大量玉米、小麦、水稻等农作物秸秆剩余，对秸秆的环保化处理越来越受到关注。秸秆的主要结构成分是纤维素、半纤维素和木质素，秸秆纤维素等高分子骨架上含有羟基官能团。单纯的秸秆的吸附效果较差，需要对其进行改性，以提高其吸附效率。目前对秸秆醚化改性所使用的醚化剂分子中一般只含有一个阳离子或阴离子基团，每引入一个醚化剂到纤维素链上只能获得一个正电荷或负电荷，造成改性秸秆吸附剂的接枝取代度低。
3、因此，目前亟需开发一种能够提高阳离子或阴离子基团引入效率的秸秆基染料吸附剂，增加秸秆纤维素的阳离子化度或阴离子化度，并研究其在染料废水处理中的应用性能。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种均三嗪改性秸秆
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种均三嗪改性秸秆基染料吸附剂，具有通式ⅰ的结构：
3、
4、其中，a选自-och2ch2n(ch3)3+cl–、-n(ch3)2、-nh(ch3)2、-nh2或式ⅱ-a、ⅱ-b所示的取代基；
5、
6、式ⅱ-a中，m＝1或2；
7、式ⅱ-b中，n＝1、2或3。
8、进一步的，以秸秆为高分子骨架，均三嗪型醚化剂为改性试剂，无机碱为缚酸剂，利用均三嗪型醚化剂中反应基团与秸秆纤维素分子链上的活性羟基反应，制得均三嗪改性秸秆基染料吸附剂。
9、均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的制备方法，所述制备方法包括：
10、(1)秸秆的预处理
11、制备白色蓬松粉末状的碱化秸秆纤维素；
12、(2)均三嗪型醚化剂的制备
13、制备均三嗪型阳离子醚化剂或均三嗪型阴离子醚化剂；
14、(3)秸秆纤维素的醚化改性
15、取(1)中得到的碱化秸秆纤维素、(2)中得到的均三嗪型醚化剂，加入缚酸剂，其中，碱化秸秆纤维素与均三嗪型醚化剂、缚酸剂的摩尔比为1:1～1.5:0.3～1.5，将三种固体研磨均匀，置于培养皿中，加入少量水浸湿并混合均匀，置于120～160℃中反应2～4h，反应完成后，抽滤，然后加入85％乙醇洗涤，过滤，收集滤饼，得到均三嗪改性秸秆基阳离子型吸附剂或均三嗪改性秸秆基阴离子型吸附剂。
16、进一步的，所述缚酸剂选自碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠中的一种。
17、进一步的，所述(1)的具体步骤包括：
18、将秸秆去皮后粉碎得到秸秆粉末，然后加入30％的过氧化氢溶液，并用20％的naoh调节ph值为12～13，升温至60～70℃，机械搅拌反应4～6h，其中，秸秆粉末的质量、过氧化氢溶液的体积之比为1:20～30，秸秆粉末的单位为g，过氧化氢溶液的单位为ml，待反应完成后，抽滤，加水洗涤，收集滤饼，烘干后研磨，得到秸秆纤维素，将秸秆纤维素浸入25％的naoh溶液中进行碱化处理，机械搅拌1h，然后用盐酸溶液中和，使混合物的ph值为7，抽滤，烘干，得到白色蓬松粉末状的碱化秸秆纤维素；
19、所述的秸秆选自玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、高粱秸秆、芦苇秸秆、大豆秸秆、棉花秸秆或辣椒秸秆中的一种。
20、进一步的，所述(2)的具体步骤包括：
21、称取三聚氯氰，加入适量碎冰，冰浴下，机械搅拌30min至白色乳状，称取阳离子化试剂或阴离子化试剂，溶于10ml水中后，加入到三聚氯氰中，三聚氯氰与阳离子化试剂或阴离子化试剂的摩尔比为1.03:1，控制溶液的ph值为4～5，机械搅拌下0～5℃反应1h，至埃利希试剂不再变色，之后升温至20～30℃，加入相同摩尔和类型的阳离子化试剂或阴离子化试剂，控制体系ph值为5～6，磁力搅拌至溶液澄清透明，薄层色谱确定反应终点，待反应完成后，旋蒸，干燥，得均三嗪型醚化剂。
22、进一步的，所述阳离子化试剂选自氯化胆碱、二甲胺、甲胺或氨水中的一种；所述阴离子化试剂选自苯胺-2,5-双磺酸、邻氨基苯磺酸、间氨基苯磺酸、对氨基苯磺酸、2-萘胺-3,6,8-三磺酸、1-萘胺-4,6,8-三磺酸、2-萘胺-4,8-二磺酸或1-萘胺-4-磺酸中的一种。
23、一种均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的应用，
24、所述均三嗪改性秸秆基染料吸附剂重复用于有机阴离子型染料或有机阳离子型染料的吸附、脱附。
25、进一步的，染料吸附性能的吸附、脱附以及重复使用步骤为：
26、(1)模拟染料废水的配制
27、取适量染料溶于水中，用氢氧化钠溶液和盐酸将溶液中和至ph值为7，配制不同浓度的染料溶液，以去离子水作为参比溶液，测定各浓度染料溶液的吸光度，并作染料浓度对吸光度的紫外吸收标准曲线；
28、(2)染料吸附性能检测
29、取一定体积的染料溶液于锥形瓶中，加入一定量的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂，用盐酸和氢氧化钠溶液调节染料溶液初始ph值至2～9，然后将封好口的锥形瓶置于磁力搅拌器中震荡15～60min，离心，取上层清液，用紫外可见分光光度计测定其吸光度，染料吸附率r％和染料吸附量q的计算公式为：
30、
31、
32、其中，c0、ce分别为初始染料浓度和吸附平衡时染料浓度，mg·l-1；v为溶液体积，ml；m为均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的质量，g；
33、(3)吸附剂的脱附及重复利用
34、将吸附后的吸附剂加入到一定体积的碳酸氢钠或硝酸溶液中，搅拌脱附1h，离心分离，吸取上清液，测其吸光度，并运用下列公式计算解吸率d％和回收率rr％，分离出吸附剂，烘干后，重复进行吸附实验；
35、
36、
37、其中，cd为脱附后的染料浓度，mg·l-1；vd为脱附后溶液体积，ml；q为吸附剂对染料的吸附量，mg·g-1；m为投加的吸附剂质量，g；mr为回收的吸附剂质量，g。
38、进一步的，
39、所述均三嗪改性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种均三嗪改性秸秆基染料吸附剂，其特征在于，具有通式Ⅰ的结构：
2.根据权利要求1所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂，其特征在于：以秸秆为高分子骨架，均三嗪型醚化剂为改性试剂，无机碱为缚酸剂，利用均三嗪型醚化剂中反应基团与秸秆纤维素分子链上的活性羟基反应，制得均三嗪改性秸秆基染料吸附剂。
3.根据权利要求1-2任一项所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
4.根据权利要求3所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的制备方法，其特征是：所述缚酸剂选自碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠中的一种。
5.根据权利要求3所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的制备方法，其特征是：所述(1)的具体步骤包括：
6.根据权利要求3所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的制备方法，其特征是：所述(2)的具体步骤包括：
7.根据权利要求6所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的制备方法，其特征是：所述阳离子化试剂选自氯化胆碱、二甲胺、甲胺或氨水中的一种；所述阴离子化试剂选自苯胺-2,5-双磺酸、邻氨基苯磺酸、间氨基苯磺酸、对
8.一种均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的应用，所述均三嗪改性秸秆基染料吸附剂具有权利要求1-2任一项所述的结构或由权利要求3-7任一项所述的制备方法制备，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的应用，其特征是，染料吸附性能的吸附、脱附以及重复使用步骤为：
10.根据权利要求9所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的应用，其特征是：
...【技术特征摘要】
1.一种均三嗪改性秸秆基染料吸附剂，其特征在于，具有通式ⅰ的结构：
2.根据权利要求1所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂，其特征在于：以秸秆为高分子骨架，均三嗪型醚化剂为改性试剂，无机碱为缚酸剂，利用均三嗪型醚化剂中反应基团与秸秆纤维素分子链上的活性羟基反应，制得均三嗪改性秸秆基染料吸附剂。
3.根据权利要求1-2任一项所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
4.根据权利要求3所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的制备方法，其特征是：所述缚酸剂选自碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠中的一种。
5.根据权利要求3所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的制备方法，其特征是：所述(1)的具体步骤包括：
6.根据权利要求3所述的均三嗪改性秸秆基染料吸附剂的制备方法，其特征是：所...
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