一種利用廢棄秸稈制備可吸附水中三價砷的吸附材料及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用廢棄秸稈制備可吸附水中三價砷的吸附材料及其制備方法，屬于環境功能材料合成與應用領域。本發明以廢棄秸稈為基質，經一步季胺化反應制得吸附材料。該制備方法簡單、原料來源廣泛，所制備的吸附材料能有效吸附去除水中三價砷，吸附后可用氯化鈉或者氫氧化鈉溶液脫附三價砷，且脫附再生后的吸附材料對砷的吸附性能穩定。該方法制備新型吸附材料是對農田廢棄秸稈資源化利用的有效途徑。
【專利說明】一種利用廢棄秸稈制備可吸附水中三價砷的吸附材料及其制備方法和應用
【技術領域】:
[0001]本發明公開了一種可吸附水中三價砷吸附材料及其制備方法，更具體的說是一種利用廢棄秸桿制備可吸附水中三價砷的吸附材料及其制備方法和應用。
【背景技術】:
[0002]三價砷對人體健康和生態環境的危害極大，如何高效去除水中三價砷成為水污染治理領域的研究熱點。吸附法利用吸附劑提供的大比表面積，通過砷污染物與吸附劑間較強的親合力達到凈化除砷的目的。吸附法由于操作簡單、運行效果穩定、可回收廢水中的砷、對環境不產生二次污染，且吸附材料來源廣泛、價格低廉、可重復使用倍受人們關注，目前常用的吸附材料主要有活性炭、金屬/礦物質、人工合成高分子樹脂、有機-無機復合材料。但上述吸附材料在實際使用過程中存在較多需要改進的地方:1)活性炭吸附材料吸附容量較低，處理高濃度含砷污水時使用壽命較短；2)金屬/礦物質吸附材料如活性氧化鋁、零價鐵等，其成本較高，不適宜大規模；3)人工合成高分子樹脂材料雖然吸附容量大，但是通常需要先合成高分子基體，然后通過表面接枝基團或者負載金屬，因此制備過程較為復雜，且成本也較高，缺乏經濟性，且高分子樹脂材料本身也不易降解，當使用壽命耗盡時需要進行安全處置。
[0003]另一方面，我國是農業大國，農作物廢棄物——稻桿資源極其豐富。秸桿中含有大量的纖維素，與合成高分子相比，纖維素具有可完全生物降解、無毒、無污染、易于改性、生物相容性好、可再生等優勢，被認為是未來世界能源、化工的主要原料。纖維素結構含有許多親水性的羥基基團，通過羥基的酯化、醚化、接枝共聚等一系列衍生化反應，可以對其進行改性，在分子中引入具有特定吸附性能的官能團，可制備天然高分子吸附材料。本發明就是在農作物秸桿的基礎上對其進行改性，使其帶有季胺基團，來實現合成新型三價砷吸附材料。
【發明內容】
:
[0004]1、發明要解決的技術問題
[0005]針對現有文獻報道的吸附材料存在的不足:1)活性炭吸附材料吸附容量較低，處理高濃度含砷污水時使用壽命較短；2)金屬/礦物質吸附材料如活性氧化鋁、零價鐵等，其成本較高，不適宜大規模；3)人工合成高分子樹脂材料雖然吸附容量大，但是通常需要先合成高分子基體，然后通過表面接枝基團或者負載金屬，因此制備過程較為復雜，且成本也較高，缺乏經濟性，且高分子樹脂材料本身也不易降解，當使用壽命耗盡時需要進行安全處置；4)現有利用植物纖維制備吸附材料的原料多為甘蔗渣、天然麻、棉纖維等，主要吸附去除水中磷酸根、硝酸根離子和重金屬離子，且合成過程中需要加入溶脹劑、催化劑、接枝單體、胺化試劑等，胺化反應過程復雜，回收率低。雖然近些年有學者研究制備纖維素吸附材料去除水中砷和氟離子(用于去除水中砷和氟離子的纖維素基吸附材料及其制備方法，中國專利
【發明者】王津南, 孟穎, 王釔, 田淑艷 申請人:南京大學