一、技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種磁性秸稈纖維素染料吸附劑的制備方法，本發(fā)明制備的磁性秸稈纖維素染料吸附劑適用于染料的吸附分離，可廣泛應(yīng)用于染料吸附、染料分離提純以及染料環(huán)境污染治理等。
二、
背景技術(shù)：
染料廢水主要來源于染料及染料中間體生產(chǎn)行業(yè)和紡織，皮革，造紙，橡膠，塑料，化妝品，制藥和食品等不同行業(yè)，具有組成復(fù)雜、水量和水質(zhì)變化大、色度高、cod和bod濃度高、懸浮物多、難生物降解物質(zhì)多等特點(diǎn)，是較難處理的工業(yè)廢水之一。另外，染料廢水不僅有明顯的色度，影響感官，并且廢水中含對(duì)水體或人體有毒有害的污染物，染料廢水若不經(jīng)過處理直接排放，會(huì)引起水體生態(tài)環(huán)境的破壞，有毒有害物進(jìn)入食物鏈，會(huì)影響人體的健康，因此環(huán)保高效處理染料廢水已成為當(dāng)今社會(huì)亟需解決的問題。
目前處理染料廢水的方法主要有化學(xué)、生物、物理法等。沉淀絮凝法操作簡(jiǎn)單，成本低，但產(chǎn)生的大量污泥增加運(yùn)營(yíng)成本。電解法處理廢水時(shí)消耗電和金屬電極量大。光催化氧化只對(duì)低濃度染料廢水效果好。生物法選擇性較單一、且微生物對(duì)環(huán)境敏感。吸附法操作簡(jiǎn)單，成本低、效果好，吸附劑易于回收利用。常用的吸附劑有活性炭、礦物、樹脂類吸附劑等?；钚蕴课搅?qiáng)，去除率高，但成本高，一般只用于濃度較低的印染廢水處理或深度處理。礦物包括天然沸石、膨潤(rùn)土等，其離子交換能力和吸附性能較好，但活性低，再生困難。而樹脂類吸附劑處理效率高，可在一定條件下再生，再生后仍可保持高效，適用于染料廢水的處理。
傳統(tǒng)的吸附劑如離子交換樹脂、吸附樹脂、炭質(zhì)類吸附劑以及天然介孔礦物材料等，這些吸附材料吸附染料后只能通過離心、過濾、沉淀等傳統(tǒng)方法分離，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且不節(jié)能環(huán)保，易破壞吸附材料的結(jié)構(gòu)，對(duì)于吸附材料的再生利用帶來影響。近年來，納米材料和納米技術(shù)的出現(xiàn)極大促進(jìn)了染料處理技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，磁性納米材料因其自身特有的大比表面積、豐富的活性點(diǎn)及高磁性等優(yōu)點(diǎn)在染料吸附及去除領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。磁性納米吸附劑可以吸附水體中的染料污染物，吸附完成后，在外部磁場(chǎng)的作用下通過磁性分離，實(shí)現(xiàn)吸附劑和母液的快速有效分離，并且成本低，操作簡(jiǎn)單，較好地解決了常規(guī)吸附劑固液分離難和回收分離難的問題。
li等利用原位共沉淀法合成磁性聚(丙烯酸-丙烯酰胺-甲基丙烯酸丁酯)水凝膠，對(duì)陽離子染料結(jié)晶紫和堿性品紅具有較好的吸附去除性能。xu等采用溶劑熱法合成氨基改性磁性納米粒子，然后加入聚丙烯酸與氨基改性磁性納米粒子進(jìn)行化學(xué)接枝制備磁性聚合物吸附劑，對(duì)羅丹明r6g的吸附速率快，吸附容量55.8mg/g。he等首先合成超支化聚甘油包覆磁性fe3o4納米粒子，然后加入琥珀酰酐得到羧基化改性超支化包覆磁性fe3o4納米粒子，對(duì)陽離子染料吸附效率高、吸附速率快、可重復(fù)性好。zhou等首先制備具有核殼結(jié)構(gòu)的fe3o4/sio2納米粒子，然后加入超支化聚合物進(jìn)行表面改性，最后加入琥珀酰酐得到羧基化改性超支化包覆磁性fe3o4/sio2納米粒子，羅丹明r6g和結(jié)晶紫吸附容量分別達(dá)到0.37mmol/g和0.60mmol/g。chen等采用溶劑熱法合成氨基改性fe3o4納米粒子，然后加入交聯(lián)劑戊二醛和聚乙烯亞胺，生成具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的磁性聚乙烯亞胺吸附劑，酸性媒茜素紅、甲基橙、亞甲基藍(lán)、日落黃、核固紅和茜素綠的吸附容量分別為145.7mg/g、127.5mg/g、137.0mg/g、118.3mg/g和126.8mg/g。
wen等采用1,2-二溴乙烷交聯(lián)聚乙烯亞胺合成聚乙烯亞胺納米凝膠，然后采用原位沉淀法制備磁性聚乙烯亞胺納米復(fù)合水凝膠，陰離子染料cr的去除率超過99％。cheng等采用一步合成法合成磁性聚乙烯醇/氧化石墨烯水凝膠，亞甲基藍(lán)和甲基紫吸附容量分別為231.12mg/g和204.74mg/g。shanehsaz等采用氧化聚合法制備磁性聚吡咯吸附劑，活性藍(lán)rb19吸附容量達(dá)到112.36mg/g。
hosseinadeh等采用一鍋合成法制備羧甲基纖維素和聚丙烯酸為基體的磁性纖維素/聚丙烯酸水凝膠，染料結(jié)晶紫吸附容量達(dá)到189mg/g。beyki等以具有核殼式結(jié)構(gòu)的磁性fe3o4-纖維素作為基體，加入環(huán)氧氯丙烷和1-甲基咪唑制備磁性纖維素離子液體吸附劑，剛果紅染料吸附容量達(dá)131mg/g。luo等將γ-fe2o3、纖維素和活性炭用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)得到磁性纖維素/活性炭吸附劑，對(duì)甲基橙和亞甲基藍(lán)的去除率均超過99％。chang等將淀粉共價(jià)接枝多層碳納米管，然后以淀粉為模板使磁性納米顆粒在淀粉接枝碳納米管表面生長(zhǎng)，得到磁性淀粉/碳納米管吸附材料，甲基橙和亞甲基藍(lán)吸附容量分別達(dá)135.8mg/g和94.1mg/g。pourjavadi等首先合成磁性fe3o4@sio2納米粒子，然后加入淀粉和丙烯酸單體進(jìn)行接枝共聚制備磁性淀粉接枝聚丙烯酸水凝膠，結(jié)晶紫染料去除率接近90％。baldikova等采用檸檬酸鈉-氫氧化鈉改性小麥秸稈，然后采用微波合成法制備磁性小麥秸稈吸附劑，吖啶橙和甲基綠吸附容量分別為208.3mg/g和384.6mg/g。
雖然磁性聚合物染料吸附劑越來越受到人們的廣泛關(guān)注并逐漸成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，但目前國(guó)內(nèi)外還未見報(bào)道有關(guān)磁性秸稈纖維素/聚乙烯亞胺染料吸附劑的制備及其染料吸附性能研究。
三、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種磁性秸稈纖維素染料吸附劑的制備方法。首先采用改良化學(xué)共沉淀法制備磁性納米粒子，然后采用硅烷偶聯(lián)劑kh550對(duì)其進(jìn)行表面改性，得到kh550改性磁性納米粒子。將秸稈進(jìn)行預(yù)處理和化學(xué)氧化制備醛基秸稈纖維素，然后將kh550改性磁性納米粒子、醛基秸稈纖維素、聚乙烯亞胺和戊二醛進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)，制備具有希夫堿交聯(lián)結(jié)構(gòu)和多種染料吸附基團(tuán)的磁性秸稈纖維素/聚乙烯亞胺染料吸附劑，通過硅烷偶聯(lián)劑改性磁性納米粒子，改善磁性納米粒子和聚合物基體的相容性，抑制磁性納米粒子和聚合物基體的宏觀相分離，實(shí)現(xiàn)磁性秸稈纖維素吸附劑染料吸附的高效磁性智能分離，較好解決普通染料吸附劑固液分離難、易產(chǎn)生二次污染的缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出了一種磁性秸稈纖維素染料吸附劑的制備方法，其特征有如下工藝步驟：
a)將秸稈剪成碎片，用去離子水洗滌3～5次，放入烘箱60～80℃烘干，粉碎，篩取100～200目的秸稈粉末，將秸稈粉末和亞氯酸鈉加入到ph＝3.5～5.5的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液，升溫到50～90℃，反應(yīng)2～6h后冷卻至室溫，過濾，去離子水洗滌3～5次，離心分離，60～80℃烘箱干燥，粉碎，得到預(yù)處理秸稈；秸稈粉末、亞氯酸鈉和ph＝3.5～5.5的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液的質(zhì)量比為10～30：3～10：100～200；
b)將預(yù)處理秸稈加入到質(zhì)量濃度為5～10％的naoh溶液，升溫到60～90℃，反應(yīng)2～6h，過濾，去離子水洗滌3～5次，離心分離，得到預(yù)處理秸稈纖維素；預(yù)處理秸稈和質(zhì)量濃度為5～10％的naoh溶液的質(zhì)量比為10～30：100～200；
c)將預(yù)處理秸稈纖維素、高碘酸鈉和去離子水加入到三口燒瓶中，升溫到40～60℃，反應(yīng)1.5～3h，將產(chǎn)物用去離子水洗滌3～5次，離心分離，得到醛基秸稈纖維素；預(yù)處理秸稈纖維素、高碘酸鈉和去離子水的質(zhì)量比為10～30：5～10：100～200；
d)將fecl3·6h2o、fecl2·4h2o和去離子水加入到三口燒瓶中，攪拌均勻，氮?dú)獗Ｗo(hù)30min后升溫到50～80℃，然后滴加質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液，氨水溶液滴加完畢后氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)3～6h，降溫至室溫，去離子水洗滌3～5次，磁鐵分離，得到磁性納米粒子；fecl3·6h2o、fecl2·4h2o、質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液和去離子水的質(zhì)量比為10～30:5～10：25～60:100～200；
e)將磁性納米粒子、硅烷偶聯(lián)劑kh550和去離子水加入到三口燒瓶中攪拌均勻，氮?dú)獗Ｗo(hù)30min后升溫到50～80℃，然后滴加質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液，氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)3～6h后降溫至室溫，去離子水洗滌3～5次，磁鐵分離，得到kh550改性納米磁性粒子；磁性納米粒子、硅烷偶聯(lián)劑kh550、質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液和去離子水的質(zhì)量比為1～5:2～15：2～15:100～200；
f)將去離子水、kh550改性磁性納米粒子和聚乙烯亞胺加入到三口燒瓶中，通入氮?dú)鈹嚢杈鶆?，升溫?0～70℃，然后加入醛基秸稈纖維素和戊二醛，氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)1～3h，將產(chǎn)物用去離子水洗滌3～5次，磁性分離，60～80℃烘箱干燥，粉碎，得到磁性秸稈纖維素染料吸附劑；醛基秸稈纖維素、kh550改性磁性納米粒子、聚乙烯亞胺、戊二醛和去離子水的質(zhì)量比為1～6:0.5～5:0.5～5：0.2～2：100～200；
g)磁性秸稈纖維素染料吸附劑飽和磁化強(qiáng)度為10～30emu/g，剩磁和矯頑力均趨于零，具有順磁性和磁響應(yīng)性，對(duì)于初始濃度為100～1000mg/l染料水溶液，染料吸附容量達(dá)到50～300mg/g，60～150min達(dá)到吸附平衡，再生循環(huán)利用5次后的染料吸附容量超過第一次吸附容量的75％。
本發(fā)明所使用的秸稈選自玉米秸稈、小麥秸稈、大豆秸稈、稻草秸稈、高粱秸稈和棉花秸稈。
本發(fā)明所使用的染料選自亞甲基藍(lán)、陽離子藍(lán)fgl、陽離子橙r、陽離子嫩黃7gl、陽離子桃紅fg、甲基綠、結(jié)晶紫、甲基橙、活性黑rb5、剛果紅、茜素紅、日落黃、茜素綠、酸性鉻藍(lán)k和曙紅y。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果是：
1)通過硅烷偶聯(lián)劑改性磁性納米粒子，改善磁性納米粒子和聚合物基體的相容性，抑制磁性納米粒子和聚合物基體的宏觀相分離，實(shí)現(xiàn)磁性秸稈纖維素/聚乙烯亞胺染料吸附的高效磁性智能分離，較好解決了普通吸附劑固液分離難、易產(chǎn)生二次污染的缺點(diǎn)。
2)將kh550改性磁性納米粒子、醛基秸稈纖維素、聚乙烯亞胺和戊二醛進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)，制備具有希夫堿交聯(lián)結(jié)構(gòu)和多種染料吸附基團(tuán)的磁性秸稈纖維素染料吸附劑，通過多種吸附基團(tuán)的協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)一步提高磁性秸稈纖維素吸附劑染料的吸附性能；
3)以農(nóng)作物秸稈這一天然高分子材料制備磁性秸稈纖維素染料吸附劑，具有生命周期鏈短、廢棄后可自然降解等綠色環(huán)保優(yōu)點(diǎn)，即充分利用了取之不盡的再生資源，又解決了秸稈焚燒的環(huán)境污染源，對(duì)治理目前我國(guó)秸稈焚燒以及染料帶來的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈的綜合利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要，具有巨大的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明所述的磁性秸稈纖維素染料吸附劑的磁滯性能、染料吸附速率、吸附容量、再生循環(huán)利用性能測(cè)定方法如下。
采用ldj-9600型振動(dòng)磁強(qiáng)計(jì)(vsm)測(cè)定磁性秸稈纖維素染料吸附劑的磁滯性能。
將濃度為100～1000mg/l的染料溶液和0.2g干燥、研細(xì)的磁性秸稈纖維素染料吸附劑放入250ml錐形瓶中，然后置于振蕩器中振蕩吸附，振蕩一定時(shí)間后取樣，采用紫外/可見分光光度計(jì)在染料最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定樣品的吸光度，每個(gè)樣品測(cè)量3次取平均值，染料吸附量qt、吸附容量qe分別按下式計(jì)算：
qt(mg/g)＝{(c0-ct)v}/m(1)
qe(mg/g)＝{(c0-ce)v}/m(2)
其中c0、ct、和ce分別為染料初始濃度、振蕩吸附一定時(shí)間染料濃度、染料吸附平衡濃度(mg.l-1)，v為溶液體積(l)，m為磁性秸稈纖維素染料吸附劑的質(zhì)量(g)。
將飽和吸附染料的磁性秸稈纖維素吸附劑用50ml0.5mol/l的鹽酸溶液震蕩解吸，解吸一定時(shí)間后采用紫外/可見分光光度計(jì)測(cè)定溶液中染料濃度，直到達(dá)到解吸附平衡。將解吸后的磁性秸稈纖維素吸附劑烘干并粉碎，再在相同條件下再次對(duì)染料進(jìn)行吸附，采用紫外/可見分光光度計(jì)測(cè)定磁性秸稈纖維素吸附劑的染料吸附容量，并與第一次染料的吸附容量作對(duì)比，表征磁性秸稈纖維素染料吸附劑的再生循環(huán)利用性能，反復(fù)再生循環(huán)吸附5次以評(píng)估磁性秸稈纖維素染料吸附劑的再生循環(huán)利用性能。
四、具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容，但是本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
實(shí)施例1：
將玉米秸稈剪成碎片，用去離子水洗滌5次，放入烘箱60℃烘干，粉碎，篩取200目的玉米秸稈粉末，將16g玉米秸稈粉末和6g亞氯酸鈉加入到150mlph＝4的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液，升溫到70℃，反應(yīng)4h后冷卻至室溫，過濾，去離子水洗滌5次，離心分離，80℃烘箱干燥，粉碎，得到預(yù)處理玉米秸稈；將15g預(yù)處理玉米秸稈加入到150ml質(zhì)量濃度為5％的naoh溶液，升溫到70℃，反應(yīng)4.5h，過濾，去離子水洗滌5次，離心分離，得到預(yù)處理玉米秸稈纖維素；將25g預(yù)處理玉米秸稈纖維素、10g高碘酸鈉和200ml去離子水加入到三口燒瓶中，升溫到50℃，反應(yīng)2.5h，將產(chǎn)物用去離子水洗滌5次，離心分離，得到醛基玉米秸稈纖維素。
將20gfecl3·6h2o和8gfecl2·4h2o和200ml去離子水加入到三口燒瓶中，攪拌均勻，氮?dú)獗Ｗo(hù)30min后升溫到70℃，然后滴加50g質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液，氨水溶液滴加完畢后氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)4h，降溫至室溫，去離子水洗滌4次，磁鐵分離，得到磁性納米粒子；將4g磁性納米粒子、12g硅烷偶聯(lián)劑kh550和200ml去離子水加入到三口燒瓶中攪拌均勻，氮?dú)獗Ｗo(hù)30min后升溫到80℃，然后滴加12g質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液，氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)3h后降溫至室溫，去離子水洗滌3次，磁鐵分離，得到kh550改性納米磁性粒子。
將200ml去離子水、4gkh550改性磁性納米粒子和4g聚乙烯亞胺加入到三口燒瓶中，通入氮?dú)鈹嚢杈鶆?，升溫?0℃，然后加入4g醛基玉米秸稈纖維素和1.8g戊二醛，氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)1.5h，將產(chǎn)物用去離子水洗滌5次，磁性分離，80℃烘箱干燥，粉碎，得到磁性玉米秸稈纖維素染料吸附劑，飽和磁化強(qiáng)度為10～30emu/g，剩磁和矯頑力均趨于零，具有順磁性和磁響應(yīng)性；對(duì)于初始濃度為1000mg/l的結(jié)晶紫、陽離子嫩黃7gl、活性黑rb5和甲基橙水溶液，磁性玉米秸稈纖維素染料吸附劑結(jié)晶紫、陽離子嫩黃7gl、活性黑rb5和甲基橙吸附容量分別達(dá)到300mg/g、228mg/g、150mg/g和125mg/g，60min達(dá)到吸附平衡，再生循環(huán)利用5次后的結(jié)晶紫、陽離子嫩黃7gl、活性黑rb5和甲基橙吸附容量均超過第一次吸附容量的75％。
實(shí)施例2：
將小麥秸稈剪成碎片，用去離子水洗滌3次，放入烘箱80℃烘干，粉碎，篩取150目的小麥秸稈粉末，將12g小麥秸稈粉末和3.5g亞氯酸鈉加入到100mlph＝5.5的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液，升溫到70℃，反應(yīng)4h后冷卻至室溫，過濾，去離子水洗滌5次，離心分離，80℃烘箱干燥，粉碎，得到預(yù)處理小麥秸稈；將12g預(yù)處理小麥秸稈加入到100ml質(zhì)量濃度為10％的naoh溶液，升溫到80℃，反應(yīng)3h，過濾，去離子水洗滌5次，離心分離，得到預(yù)處理小麥秸稈纖維素；將12g預(yù)處理小麥秸稈纖維素、6g高碘酸鈉和100ml去離子水加入到三口燒瓶中，升溫到50℃，反應(yīng)2.5h，將產(chǎn)物用去離子水洗滌5次，離心分離，得到醛基小麥秸稈纖維素。
將15gfecl3·6h2o和6gfecl2·4h2o和150ml去離子水加入到三口燒瓶中，攪拌均勻，氮?dú)獗Ｗo(hù)30min后升溫到50℃，然后滴加35g質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液，氨水溶液滴加完畢后氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)6h，降溫至室溫，去離子水洗滌5次，磁鐵分離，得到磁性納米粒子；將2.5g磁性納米粒子、5g硅烷偶聯(lián)劑kh550和100ml去離子水加入到三口燒瓶中攪拌均勻，氮?dú)獗Ｗo(hù)30min后升溫到50℃，然后滴加6g質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液，氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)6h后降溫至室溫，去離子水洗滌5次，磁鐵分離，得到kh550改性納米磁性粒子。
將100ml去離子水、1.5gkh550改性磁性納米粒子和3g聚乙烯亞胺加入到三口燒瓶中，通入氮?dú)鈹嚢杈鶆颍郎刂?0℃，然后加入4g醛基小麥秸稈纖維素和1g戊二醛，氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)1.5h，將產(chǎn)物用去離子水洗滌3次，磁性分離，60℃烘箱干燥，粉碎，得到磁性小麥秸稈纖維素染料吸附劑，飽和磁化強(qiáng)度為10emu/g，剩磁和矯頑力均趨于零，具有順磁性和磁響應(yīng)性；對(duì)于初始濃度為800mg/l的陽離子嫩黃7gl、活性黑rb5、茜素紅和日落黃水溶液，磁性小麥秸稈纖維素染料吸附劑陽離子嫩黃7gl、活性黑rb5、茜素紅和日落黃吸附容量分別達(dá)到193mg/g、120mg/g、98mg/g和86mg/g，80min達(dá)到吸附平衡，再生循環(huán)利用5次后的陽離子嫩黃7gl、活性黑rb5、茜素紅和日落黃吸附容量均超過第一次吸附容量的75％。
實(shí)施例3：
將高粱秸稈剪成碎片，用去離子水洗滌3次，放入烘箱60℃烘干，粉碎，篩取150目的高粱秸稈粉末，將30g高粱秸稈粉末和10g亞氯酸鈉加入到200mlph＝3.5的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液，升溫到90℃，反應(yīng)2h后冷卻至室溫，過濾，去離子水洗滌5次，離心分離，80℃烘箱干燥，粉碎，得到預(yù)處理高粱秸稈；將15g預(yù)處理高粱秸稈加入到150ml質(zhì)量濃度為5％的naoh溶液，升溫到60℃，反應(yīng)6h，過濾，去離子水洗滌5次，離心分離，得到預(yù)處理高粱秸稈纖維素；將20g預(yù)處理高粱秸稈纖維素、8g高碘酸鈉和150ml去離子水加入到三口燒瓶中，升溫到40℃，反應(yīng)3h，將產(chǎn)物用去離子水洗滌5次，離心分離，得到醛基高粱秸稈纖維素。
將10gfecl3·6h2o和5gfecl2·4h2o和100ml去離子水加入到三口燒瓶中，攪拌均勻，氮?dú)獗Ｗo(hù)30min后升溫到80℃，然后滴加25g質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液，氨水溶液滴加完畢后氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)3h，降溫至室溫，去離子水洗滌4次，磁鐵分離，得到磁性納米粒子；將3g磁性納米粒子、8g硅烷偶聯(lián)劑kh550和150ml去離子水加入到三口燒瓶中攪拌均勻，氮?dú)獗Ｗo(hù)30min后升溫到80℃，然后滴加10g質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液，氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)3h后降溫至室溫，去離子水洗滌3次，磁鐵分離，得到kh550改性納米磁性粒子。
將150ml去離子水、5gkh550改性磁性納米粒子和2g聚乙烯亞胺加入到三口燒瓶中，通入氮?dú)鈹嚢杈鶆?，升溫?0℃，然后加入3g醛基高粱秸稈纖維素和1g戊二醛，氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)3h，將產(chǎn)物用去離子水洗滌5次，磁性分離，80℃烘箱干燥，粉碎，得到磁性高粱秸稈纖維素染料吸附劑，飽和磁化強(qiáng)度為30emu/g，剩磁和矯頑力均趨于零，具有順磁性和磁響應(yīng)性；對(duì)于初始濃度為600mg/l的結(jié)晶紫、亞甲基藍(lán)、日落黃和茜素綠水溶液，磁性高粱秸稈纖維素染料吸附劑結(jié)晶紫、亞甲基藍(lán)、日落黃和茜素綠吸附容量分別達(dá)到150mg/g、100mg/g、85mg/g和72mg/g，100min達(dá)到吸附平衡，再生循環(huán)利用5次后的結(jié)晶紫、亞甲基藍(lán)、日落黃和茜素綠吸附容量均超過第一次吸附容量的75％。
實(shí)施例4：
將大豆秸稈剪成碎片，用去離子水洗滌5次，放入烘箱80℃烘干，粉碎，篩取200目的大豆秸稈粉末，將15g大豆秸稈粉末和4g亞氯酸鈉加入到150mlph＝4.8的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液，升溫到50℃，反應(yīng)6h后冷卻至室溫，過濾，去離子水洗滌5次，離心分離，60℃烘箱干燥，粉碎，得到預(yù)處理大豆秸稈；將30g預(yù)處理大豆秸稈加入到200ml質(zhì)量濃度為10％的naoh溶液，升溫到90℃，反應(yīng)2h，過濾，去離子水洗滌5次，離心分離，得到預(yù)處理大豆秸稈纖維素；將30g預(yù)處理大豆秸稈纖維素、10g高碘酸鈉和200ml去離子水加入到三口燒瓶中，升溫到60℃，反應(yīng)1.5h，將產(chǎn)物用去離子水洗滌5次，離心分離，得到醛基大豆秸稈纖維素。
將30gfecl3·6h2o和10gfecl2·4h2o和200ml去離子水加入到三口燒瓶中，攪拌均勻，氮?dú)獗Ｗo(hù)30min后升溫到70℃，然后滴加60g質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液，氨水溶液滴加完畢后氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)4h，降溫至室溫，去離子水洗滌5次，磁鐵分離，得到磁性納米粒子；將5g磁性納米粒子、15g硅烷偶聯(lián)劑kh550和200ml去離子水加入到三口燒瓶中攪拌均勻，氮?dú)獗Ｗo(hù)30min后升溫到70℃，然后滴加15g質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液，氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)4h后降溫至室溫，去離子水洗5次左右，磁鐵分離，得到kh550改性納米磁性粒子。
將200ml去離子水、5gkh550改性磁性納米粒子和5g聚乙烯亞胺加入到三口燒瓶中，通入氮?dú)鈹嚢杈鶆?，升溫?0℃，然后加入6g醛基大豆秸稈纖維素和2g戊二醛，氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)1h，將產(chǎn)物用去離子水洗滌5次，磁性分離，60℃烘箱干燥，粉碎，得到磁性大豆秸稈纖維素染料吸附劑，飽和磁化強(qiáng)度為18.6emu/g，剩磁和矯頑力均趨于零，具有順磁性和磁響應(yīng)性；對(duì)于初始濃度為300mg/l的亞甲基藍(lán)、甲基綠、活性黑rb5和茜素紅水溶液，磁性大豆秸稈纖維素染料吸附劑亞甲基藍(lán)、甲基綠、活性黑rb5和茜素紅吸附容量分別達(dá)到82mg/g、77mg/g、72mg/g和60mg/g，120min達(dá)到吸附平衡，再生循環(huán)利用5次后的亞甲基藍(lán)、甲基綠、活性黑rb5和茜素紅吸附容量均超過第一次吸附容量的75％。
實(shí)施例5：
將棉花秸稈剪成碎片，用去離子水洗滌3次，放入烘箱60℃烘干，粉碎，篩取100目的棉花秸稈粉末，將10g棉花秸稈粉末和3g亞氯酸鈉加入到100mlph＝4.5的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液，升溫到80℃，反應(yīng)3h后冷卻至室溫，過濾，去離子水洗滌3次，離心分離，80℃烘箱干燥，粉碎，得到預(yù)處理棉花秸稈；將10g預(yù)處理棉花秸稈加入到100ml質(zhì)量濃度為10％的naoh溶液，升溫到80℃，反應(yīng)3h，過濾，去離子水洗滌3次，離心分離，得到預(yù)處理棉花秸稈纖維素；將10g預(yù)處理棉花秸稈纖維素、5g高碘酸鈉和100ml去離子水加入到三口燒瓶中，升溫到55℃，反應(yīng)2h，將產(chǎn)物用去離子水洗滌3次，離心分離，得到醛基棉花秸稈纖維素。
將19.6gfecl3·6h2o和7.2gfecl2·4h2o和150ml去離子水加入到三口燒瓶中，攪拌均勻，氮?dú)獗Ｗo(hù)30min后升溫到60℃，然后滴加50g質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液，氨水溶液滴加完畢后氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)5h，降溫至室溫，去離子水洗滌3次，磁鐵分離，得到磁性納米粒子；將1g磁性納米粒子、2g硅烷偶聯(lián)劑kh550和100ml去離子水加入到三口燒瓶中攪拌均勻，氮?dú)獗Ｗo(hù)30min后升溫到60℃，然后滴加2g質(zhì)量濃度為25～30％的氨水溶液，氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)5h后降溫至室溫，去離子水洗滌5次，磁鐵分離，得到kh550改性納米磁性粒子。
將100ml去離子水、0.5gkh550改性磁性納米粒子和0.5g聚乙烯亞胺加入到三口燒瓶中，通入氮?dú)鈹嚢杈鶆?，升溫?0℃，然后加入1g醛基棉花秸稈纖維素和0.2g戊二醛，氮?dú)獗Ｗo(hù)恒溫反應(yīng)2h，將產(chǎn)物用去離子水洗滌3次，磁性分離，80℃烘箱干燥，粉碎，得到磁性棉花秸稈纖維素染料吸附劑，飽和磁化強(qiáng)度為15.2emu/g，剩磁和矯頑力均趨于零，具有順磁性和磁響應(yīng)性；對(duì)于初始濃度為100mg/l的結(jié)晶紫、陽離子嫩黃7gl、日落黃和茜素綠水溶液，磁性棉花秸稈纖維素染料吸附劑結(jié)晶紫、陽離子嫩黃7gl、甲基橙和剛果紅吸附容量分別達(dá)到73mg/g、68mg/g、54mg/g和50mg/g，150min達(dá)到吸附平衡，再生循環(huán)利用5次后的結(jié)晶紫、陽離子嫩黃7gl、甲基橙和剛果紅吸附容量均超過第一次吸附容量的75％。