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一种玉米芯纤维素基水凝胶吸附重金属离子的方法

发布时间: 2023-10-17

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利
行业领域:
节能环保产业,先进环保产业
成果介绍
本发明公开了一种玉米芯纤维素基水凝胶吸附重金属离子的方法。先将玉米芯纤维素溶解,加入蒙脱土加热搅拌,使玉米芯纤维素插入蒙脱土片层中,加入四甲基乙二胺和过硫酸铵搅拌,然后加入丙烯酸和***′?亚甲基双丙烯酰胺,继续加热搅拌得到水凝胶,所述玉米芯纤维素是利用硝酸?乙醇法从玉米芯中提取的纯纤维素,通过对蒙脱土、***′?亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸的用量的优化得到了结构、吸附性能最佳的玉米芯纤维素基水凝胶,并重金属离子溶液不同浓度、pH值和吸附时间的优化,确认了本发明所述水凝胶对重金属离子的最佳吸附条件,本发明所述制备方法工艺简单,制备的水凝胶吸附性能和结构稳定性均较好,对重金属离子的吸附效果好。
成果亮点
(1)通过玉米芯纤维素与MMT相结合制备水凝胶,玉米芯纤维素插入到片层状蒙脱土中,破坏蒙脱土的片层结构,纤维素又与丙烯酸聚合物形成结构复杂的三维网状结构,使水凝胶结构稳定,增大了水凝胶的吸附量,蒙脱土基本单元均匀分散在聚合物基体中,可以实现与聚合物的纳米尺度上的复合,增加了水凝胶的吸水性和比表面积,为水凝胶的性能研究扩展了新思路。 (2)硝酸-乙醇法提取的玉米芯纤维素为纯纤维素,无需像传统木质纤维素一样经过高温化学处理,纤维素纯度高且结构完整,制备成水凝胶后结构稳定。 (3)制备水凝胶过程中无需用氢氧化钠调节丙烯酸的中和度,减少化学药剂用量,在酸性条件下提高水凝胶的吸附效果。制备过程中没有用氢氧化钠调节丙烯酸中和度可以提高纯纤维素基水凝胶在酸性条件下的结构稳定性,因为聚丙烯酸的羧酸基为弱酸,水凝胶发生溶胀突跃的pH较高,在酸性条件下水凝胶的pH敏感性受到凝胶内聚丙烯酸离解平衡、网链上离子静电排斥作用及凝胶内外Donnan平衡影响较小,从而提高了水凝胶的吸附效果。 (4)将水凝胶应用于对重金属离子的吸附,降低废水污染负荷,且水凝胶作为生物吸附剂可重复利用和降解可降低废水处理成本。
团队介绍
齐鲁工业大学(山东省科学院)坐落于国家历史文化名城——泉城济南,是山东省重点建设的应用研究型大学,山东省最大的综合性自然科学研究机构,山东省属高校高水平大学“冲一流”建设高校。 学校(科学院)坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,立足山东、扎根中国大地办中国特色社会主义大学。学校(科学院)坚定不移地走内涵式发展道路,按照“科教融合、双轮驱动、优化布局、改革创新”的基本思路,围绕立德树人根本任务,坚持“五育并举,全面发展”的育人理念,努力建设国内一流、国际有影响的应用研究型大学。
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