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一种苎麻骨微纤化纤维素及其制备方法和应用


技术摘要:
本发明提供了一种苎麻骨微纤化纤维素及其制备方法和应用,属于吸附材料技术领域。本发明中苎麻骨微纤化纤维素的制备方法,包括以下步骤:将苎麻骨粉与水混合后进行蒸汽爆破预处理;将所得预处理苎麻骨粉与氢氧化钠溶液混合后进行碱处理;将所得苎麻骨粗纤维素、醋酸缓  全部
背景技术:
随着工业的快速发展,由废水引起的环境污染问题日益突出。其中,染料的化学稳 定性强,不易生物降解,因此印染废水处理是一项棘手的工作。传统的印染废水处理方法, 主要包括絮凝沉淀法、化学氧化法、膜分离法和生物降解法。这些方法虽然可以在一定程度 上降低印染废水中染料的含量,但仍然存在着各式各样的缺陷,例如,实际应用中局限性较 大、成本高、可操作性差、容易造成二次污染等。 近年来,吸附法由于具有成本低、安全无毒且操作简单等优点而备受青睐。在使用 吸附法进行印染废水处理的过程中,主要是利用吸附剂吸附分离水中的染料污染物,通过 吸附剂与染料污染物之间的物理吸附、化学吸附和离子交换吸附等相互作用,实现对印染 废水的净化处理,在此过程中,吸附剂的选择对最终的印染废水处理效果至关重要。因此, 开发新型高效、低成本的吸附剂在印染废水处理领域具有十分重要的现实意义。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种苎麻骨微纤化纤维素及其制备方法和应用,采用本发 明提供的方法制备得到的苎麻骨微纤化纤维素具有疏松多孔网状结构,其作为吸附剂对于 染料具有较好的吸附效果,且原料资源丰富,工艺简单,生产成本较低。 为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案: 一种苎麻骨微纤化纤维素的制备方法,包括以下步骤: (1)将苎麻骨粉与水混合后进行蒸汽爆破预处理,得到预处理苎麻骨粉; (2)将所述步骤(1)中预处理苎麻骨粉与氢氧化钠溶液混合后进行碱处理,得到苎 麻骨粗纤维素; (3)将所述步骤(2)中苎麻骨粗纤维素、醋酸缓冲液和次氯酸钠水溶液混合后进行 漂白处理,得到苎麻骨纤维素; (4)将所述步骤(3)中苎麻骨纤维素与水混合,得到苎麻骨纤维素悬浮液,将所述 苎麻骨纤维素悬浮液进行匀浆处理,将匀浆处理后所得体系进行固液分离,所得固体物料 经冷冻干燥,得到苎麻骨微纤化纤维素。 优选地,所述步骤(1)中苎麻骨粉与水的质量比为1:4~6,所述蒸汽爆破预处理的 温度为110~130℃,时间为20~30min。 优选地,所述步骤(2)中碱处理的次数为2~3次。 优选地,所述氢氧化钠溶液的浓度为5~8wt.%,进行碱处理时体系中固体物料与 氢氧化钠溶液的用量比为1g:10~15mL; 所述碱处理的温度为75~85℃,单次碱处理的时间为1.5~2.5h。 3 CN 111576069 A 说 明 书 2/6 页 优选地,所述步骤(3)中漂白处理的次数为2~3次。 优选地,所述醋酸缓冲液由氢氧化钠、冰醋酸和水混合配制而成,所述醋酸缓冲液 中氢氧化钠的用量为30g/L,冰醋酸的用量为70mL/L;所述次氯酸钠水溶液的浓度为1~ 2wt.%;进行漂白处理时体系中固体物料与醋酸缓冲液、次氯酸钠水溶液的用量比为1g:5 ~10mL:5~10mL; 所述漂白处理的温度为75~85℃,单次漂白处理的时间为0.5~1.5h。 优选地,所述步骤(4)中匀浆处理的次数为8~10次。 优选地,进行匀浆处理时体系的固含量为4~6wt.%; 所述匀浆处理的转速为20000~25000rpm,单次匀浆处理的时间为5~8min。 本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的苎麻骨微纤化纤维素。 本发明提供了上述技术方案所述苎麻骨微纤化纤维素作为吸附剂在印染废水处 理领域中的应用。 本发明提供了一种苎麻骨微纤化纤维素的制备方法,包括以下步骤:(1)将苎麻骨 粉与水混合后进行蒸汽爆破预处理,得到预处理苎麻骨粉;(2)将所述步骤(1)中预处理苎 麻骨粉与氢氧化钠溶液混合后进行碱处理,得到苎麻骨粗纤维素;(3)将所述步骤(2)中苎 麻骨粗纤维素、醋酸缓冲液和次氯酸钠水溶液混合后进行漂白处理,得到苎麻骨纤维素; (4)将所述步骤(3)中苎麻骨纤维素与水混合,得到苎麻骨纤维素悬浮液,将所述苎麻骨纤 维素悬浮液进行匀浆处理,将匀浆处理后所得体系进行固液分离,所得固体物料经冷冻干 燥,得到苎麻骨微纤化纤维素。本发明利用蒸汽爆破预处理和碱处理得到苎麻骨粗纤维素, 之后在漂白处理过程中,次氯酸钠可以去除残留的木质素和附着在苎麻骨纤维素上的其它 成分,具体的,残留的木质素与次氯酸钠发生氧化反应,碎裂形成可溶性成分溶解在溶剂中 被除去,而且次氯酸钠同时也会对苎麻骨纤维素产生氧化作用,从而一定程度降低苎麻骨 纤维素强度,有利于使其经后续匀浆处理形成具有疏松多孔网状结构的苎麻骨微纤化纤维 素。采用本发明提供的方法制备的苎麻骨微纤化纤维素具有较高的比表面积和较大的微孔 结构,未经化学修饰和改性即能对染料具有较高的吸附量。此外,本发明以苎麻骨为原料制 备苎麻骨微纤化纤维素作为吸附剂,原料资源丰富,工艺简单,生产成本较低。 附图说明 图1为实施例1制备的苎麻骨微纤化纤维素的SEM图; 图2为实施例1制备的苎麻骨纤维素和苎麻骨微纤化纤维素的FT-IR吸收光谱图。
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