CN102626608A - 一种改性成两性型吸附剂的秸秆及其制法 - Google Patents
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Abstract
一种改性成兼具有阴离子和阳离子两性型吸附剂的秸秆，它是在碱性溶液中将秸秆和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵反应，在秸秆的纤维素或木质素分子链上接枝有2-羟丙基三甲基氯化铵的秸秆，然后，再在乙醇-水混合溶剂中与氯乙酸反应，在秸秆上接枝乙酸基团，形成改性成阴离子和阳离子的两性型吸附剂的秸秆。本发明的改性成两性型吸附剂的秸秆，由于秸秆为生物可降解材料，具有低毒性，无二次污染等特点，是一种环保材料；且具备阳离子型和阴离子型吸附剂的特点，和秸秆材料中富含大量天然高分子纤维素、木质素等天然高分子分子链上带有大量的羟基等活性基团，对水体中的杂质，具有良好的吸附络合性能，其对污水的处理适用范围广。本发明公开了其制法。
Description
技术领域
本发明涉及秸秆的利用和阴离子和阳离子两性型吸附剂。
背景技术
秸秆是我国农村常见的农业废弃物，具有分布广、资源量大的特点。按照其化学组成，秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，此外还含有少量的能够被水、乙醇、苯等中性溶剂或稀酸、碱溶液抽提的灰分、可提取有机物等。秸秆不仅是农作物重要副产品，同时也是工农业生产的重要生产资源。然而目前，对秸秆的处理仍主要停留在传统的燃烧、还田、饲料等方面。其中，秸秆焚烧近年来越发为人们重视。据统计，全世界每年秸秆产量约29亿吨，其中约有66％直接还田或作为生活能源而被烧掉。秸秆焚烧不但会产生CO、SO2等有毒有害气体，还会产生大量的可吸入颗粒物，给人类健康带来危害。实际上，焚烧秸秆不仅带来了环境污染，也是一种严重的资源浪费。充分发掘秸秆的潜在价值，将秸秆用作工业原料，是近年来秸秆利用的主要发展方向。
另一方面，随着近年来我国工业的迅速发展，水污染问题已经达到了极为严重的地步。据统计，目前我国每年排放污水高达400亿吨，除70％的工业废水和不到10％的生活污水经处理排放外，其余污水未经处理直接排入江河湖海，致使水质严重恶化，污水中化学需氧量、重金属、砷、氰化物、挥发酚等都呈上升趋势，全国9.5万km河川有20％受到污染，0.5万km受到严重污染，清水变浊，浊水变臭，鱼虾绝迹。北方的松花江、淮河、海河和辽河水系相继发生重大污染事件，南方的黄浦江、滇池等水体也被严重污染，突发性污染事故数量增加，水体污染造成的经济损失增大。严重的水质污染和水环境质量的恶化加剧了水资源危机，与可持续发展背道而驰，必将严重影响我国的经济发展速度和质量。
目前水体中主要污染物包括重金属离子、可溶性有机物质及难生物降解化合物等。一方面，常规水处理手段对体系较为复杂的污染物往往难以做到一次性处理达标；另一方面，即便是对污染物有一定的去除效果，许多化学合成水处理剂的代谢物依然具有毒性，二次污染问题难以避免。因此，寻求高效、环保、经济且无二次污染的水处理剂成为近年来水处理科学方面的热门课题。
天然高分子是自然界或矿物中由生化作用或光合作用而形成的高分子化合物，存在于动物、植物或矿物内，包括纤维素、木质素、甲壳素、淀粉、蛋白质等等，它们不仅来源广、无毒害，而且可以被微生物降解成水和二氧化碳，从而形成生态良性循环，符合可持续发展的要求。天然高分子分子链上分布着大量的游离羟基、胺基等活性基团，具有净化水体的功能，是极具发展潜力的绿色水处理剂基材。但是天然高分子也存在着化学性质不活泼、溶解性差、分子量相对较低等缺点。针对这些缺点，采用适当的化学方法进行改性，可制备出效果好、适用广的绿色水处理剂。
作为一种富含纤维素和木质素的天然高分子材料，秸秆来源十分广泛，将秸秆材料应用于水处理中，制备高效环保的水处理剂无疑极具经济和社会价值。应用于水处理的材料要求其具有一定活性基团，且易于同水体中的污染物发生相互作用。但从秸秆材料结构看，其中纤维素和半纤维素被木质素包裹，且高分子链间通过氢键作用紧密结合，有序程度较高，因此秸秆材料通常具有水溶性差，反应活性弱等不足之处。将秸秆通过水解、接枝共聚、醚化、酯化等作用改性后，可以破坏原有的有序结构，引进新的功能基团，提高其反应性，应用于处理各种水体。
吸附法是去除水体中污染物的一种高效且经济的方法。在各种吸附机理中，一种常见的原理是利用吸附剂与污染物之间的静电吸引作用将污染物吸附于吸附剂表面从而达到脱除效果，属于这种机理的吸附具有速度快、效果好、易洗脱的优点。该吸附机理要求吸附剂分子结构中带有电性较强的离子型基团。然而污水水体中的成分极为复杂，往往含有不同电性的污染物。而单一电性的离子型吸附剂往往只对与其电性相反的单一类型的污染物具有吸附效果。如果同时将阴离子型、阳离子型两种基团引入吸附剂，那么该种吸附剂对于带有正电荷或负电荷的污染物可能均具有良好的吸附效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种秸秆改性两性型吸附剂的制备方法。
本发明的技术解决方案如下：
一种改性成兼具有阴离子和阳离子的两性型吸附剂的秸秆，它是在碱性溶液中将秸秆和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵反应，在秸秆的纤维素或木质素分子链上接枝有2-羟丙基三甲基氯化铵的秸秆，然后，再在乙醇-水混合溶剂中与氯乙酸反应，在秸秆的纤维素或木质素分子链上接枝上乙酸基团，形成兼具有阴离子和阳离子的两性型吸附剂的秸秆。
一种制备改性成兼具有阴离子和阳离子的两性型吸附剂秸秆的方法，其特征是包括下列步骤：
步骤1.将秸秆分散在异丙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中：异丙醇与质量百分浓度为10-60％的氢氧化钠溶液的质量比为15∶85-85∶15，配制成含秸秆的质量为1-30％的悬浮液，搅拌反应1-12h。
步骤2.在步骤1得到的溶液中，将一定量的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)，溶于异丙醇-水混合溶液中，其中：异丙醇与水的质量比为15∶85-85∶15，CTA与秸秆的质量比为：0.01-5，缓慢滴加至碱化秸秆溶液中，在室温-75℃下，反应1-24h。最后使用酸性溶液，将上述体系pH调节至弱酸性。
步骤3.对步骤2得到的溶液过滤，洗涤，干燥，再将一定量的固体产品，分散于乙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中：乙醇与质量百分浓度为5-30％的氢氧化钠溶液的质量比为15∶85-85∶15，配制成含3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性秸秆的质量为1-30％的悬浮液，搅拌反应1-12h。
步骤4.将一定量的氯乙酸溶于乙醇-水混合溶液中，其中：乙醇与水的质量比为15∶85-85∶15，氯乙酸与CTA改性秸秆的质量比为：0.01-5，缓慢滴加至步骤3得到的碱化秸秆溶液中，在室温-75℃下，搅拌反应1-24h，最后使用酸性溶液，将上述体系pH调节至中性，过滤出改性成兼具有阴离子和阳离子的两性型吸附剂的秸秆。
本发明的改性成兼具有阴离子和阳离子的两性型吸附剂的秸秆，由于秸秆为生物可降解材料，具有低毒性，无二次污染等特点，是一种环保材料。此外，该材料同时具备阳离子型和阴离子型吸附剂的特点，且由于秸秆材料中富含大量天然高分子纤维素、木质素等，而这些天然高分子分子链上带有大量的羟基等活性基团，对水体中的杂质，具有良好的吸附络合性能，其对污水的处理适用范围广。
本发明的制备改性成兼具有阴离子和阳离子的两性型吸附剂秸秆的方法，操作较为简单，且所用主要原料为来源丰富的农作物废弃物：秸秆，成本低廉，适合大工业化生产，且秸秆是一种天然高分子材料，兼具有环保特点，是一种经济的获得高品质的水处理剂的制备方法。
附图说明
图1为秸秆(A)及改性成阴离子和阳离子的两性型吸附剂秸秆(B)红外光谱图。
图2为秸秆(A)和改性成阴离子和阳离子的两性型吸附剂秸秆(B)分别对亚甲蓝(a)和茜素绿(b)的水处理效果图。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明。
实施例1：
将秸秆分散在异丙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中氢氧化钠水溶液的质量百分浓度为40％，异丙醇与氢氧化钠溶液的质量比为65∶35，秸秆的质量百分含量为5％，搅拌碱化反应4h后，将CTA溶于异丙醇水溶液中，其中异丙醇与水的质量比为80∶20，CTA与秸秆的质量比为3∶1，缓慢滴加至碱化秸秆溶液中，在35℃下，反应12h。洗涤，干燥。取上述CTA改性秸秆产物分散在乙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中氢氧化钠水溶液浓度为5％，乙醇与氢氧化钠溶液的质量比为55∶45，CTA改性秸秆的质量百分含量为5％，搅拌碱化反应2h后，将氯乙酸溶于乙醇水溶液中，其中乙醇与水的质量比为75∶25，氯乙酸与CTA改性秸秆的质量比为1∶1，缓慢滴加至碱化秸秆溶液中，在35℃下，反应12h。最后使用盐酸水溶液，将上述体系pH调节至6.5。洗涤，干燥，得到最终产品。秸秆及秸秆改性两性型吸附剂红外光谱见图1，从图1看到波数3337和2903nm-1分别为O-H和C-H特征吸收峰，1030nm-1为C-O-C伸缩振动峰；1479nm-1为三甲基季铵盐的特征吸收峰，对应于C-N伸缩振动，1590nm-1为羧甲基的特征吸收峰，从而证明CTA和氯乙酸均已成功接枝到秸秆材料中纤维素及木质素分子链上。
将该两性型吸附剂作为水处理剂，分别以含阳离子型染料物质——亚甲蓝和含阴离子型染料物质——茜素绿为模拟污水，通过分光光度法，测定其在上述水体中去除亚甲蓝和茜素绿的情况。如图2所示。图2是以上述秸秆改性两性型吸附剂为水处理剂检测其在水体中去除亚甲蓝和茜素绿污染物的示意图，与未改性的秸秆相比，两性型吸附剂对亚甲蓝的去除率从40％左右提升到90％以上，而对茜素绿的去除率从20％左右提升到90％以上。因此，该秸秆改性两性型吸附剂对水体中阴、阳离子污染物均有良好的吸附净化功能。
实施例2：
将秸秆分散在异丙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中氢氧化钠水溶液浓度为10％，异丙醇与氢氧化钠溶液的质量比为85∶15，秸秆的质量百分含量为20％，搅拌碱化反应8h后，将CTA溶于异丙醇水溶液中，其中异丙醇与水的质量比为85∶15，CTA与秸秆的质量比为5∶1，缓慢滴加至碱化秸秆溶液中，在45℃下，反应1h。洗涤，干燥。取上述CTA改性秸秆产物分散在乙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中氢氧化钠水溶液浓度为30％，乙醇与氢氧化钠溶液的质量比为15∶85，CTA改性秸秆的质量百分含量为10％，搅拌碱化反应9h后，将氯乙酸溶于乙醇水溶液中，其中乙醇与水的质量比为15∶85，氯乙酸与CTA改性秸秆的质量比为0.2∶1，缓慢滴加至碱化秸秆溶液中，在室温下，反应18h。最后使用盐酸水溶液，将上述体系pH调节至7.0。洗涤，干燥，得到最终产品。其性能类同实施例1。
实施例3：
将秸秆分散在异丙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中氢氧化钠水溶液浓度为30％，异丙醇与氢氧化钠溶液的质量比为45∶55，秸秆的质量百分含量为30％，搅拌碱化反应1h后，将CTA溶于异丙醇水溶液中，其中异丙醇与水的质量比为45∶55，CTA与秸秆的质量比为0.1∶1，缓慢滴加至碱化秸秆溶液中，在60℃下，反应24h。洗涤，干燥。取上述CTA改性秸秆产物分散在乙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中氢氧化钠水溶液浓度为20％，乙醇与氢氧化钠溶液的质量比为80∶20，CTA改性秸秆的质量百分含量为1％，搅拌碱化反应6h后，将氯乙酸溶于乙醇水溶液中，其中乙醇与水的质量比为85∶15，氯乙酸与CTA改性秸秆的质量比为5∶1，缓慢滴加至碱化秸秆溶液中，在75℃下，反应6h。最后使用盐酸水溶液，将上述体系pH调节至7.5。洗涤，干燥，得到最终产品。其性能类同实施例1。
实施例4：
将秸秆分散在异丙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中氢氧化钠水溶液浓度为60％，异丙醇与氢氧化钠溶液的质量比为70∶30，秸秆的质量百分含量为1％，搅拌碱化反应12h后，将CTA溶于异丙醇水溶液中，其中异丙醇与水的质量比为85∶15，CTA与秸秆的质量比为0.01∶1，缓慢滴加至碱化秸秆溶液中，在75℃下，反应8h。洗涤，干燥。取上述CTA改性秸秆产物分散在乙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中氢氧化钠水溶液浓度为10％，乙醇与氢氧化钠溶液的质量比为75∶25，CTA改性秸秆的质量百分含量为15％，搅拌碱化反应1h后，将氯乙酸溶于乙醇水溶液中，其中乙醇与水的质量比为50∶50，氯乙酸与CTA改性秸秆的质量比为1.5∶1，缓慢滴加至碱化秸秆溶液中，在45℃下，反应24h。最后使用盐酸水溶液，将上述体系pH调节至6.5。洗涤，干燥，得到最终产品。其性能低于实施例1。
实施例5：
将秸秆分散在异丙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中氢氧化钠水溶液浓度为15％，异丙醇与氢氧化钠溶液的质量比为15∶85，秸秆的质量百分含量为15％，搅拌碱化反应6h后，将CTA溶于异丙醇水溶液中，其中异丙醇与水的质量比为15∶85，CTA与秸秆的质量比为2∶1，缓慢滴加至碱化秸秆溶液中，在室温下，反应6h。洗涤，干燥。取上述CTA改性秸秆产物分散在乙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中氢氧化钠水溶液浓度为5％，乙醇与氢氧化钠溶液的质量比为30∶70，CTA改性秸秆的质量百分含量为30％，搅拌碱化反应12h后，将氯乙酸溶于乙醇水溶液中，其中乙醇与水的质量比为35∶65，氯乙酸与CTA改性秸秆的质量比为0.01∶1，缓慢滴加至碱化秸秆溶液中，在70℃下，反应1h。最后使用盐酸水溶液，将上述体系pH调节至7.0。洗涤，干燥，得到最终产品。其性能类似于实施例1。
Claims (2)
1.一种改性成兼具有阴离子和阳离子的两性型吸附剂的秸秆，其特征是：它是在碱性溶液中将秸秆和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵反应，在秸秆的纤维素或木质素分子链上接枝有2-羟丙基三甲基氯化铵的秸秆，然后，再在乙醇-水混合溶剂中与氯乙酸反应，在秸秆的纤维素或木质素分子链上接枝上乙酸基团，形成兼具有阴离子和阳离子的两性型吸附剂的秸秆。
2.一种制备权利要求1所述的改性成兼具有阴离子和阳离子的两性型吸附剂秸秆的方法，其特征是包括下列步骤：
步骤1. 将秸秆分散在异丙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中：异丙醇与质量百分浓度为10-60%的氢氧化钠溶液的质量比为15:85-85:15，配制成含秸秆的质量为1-30%的悬浮液，搅拌反应1-12h；
步骤2. 在步骤1得到的溶液中，将一定量的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，溶于异丙醇-水混合溶液中，其中：异丙醇与水的质量比为15:85-85:15，3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵与秸秆的质量比为：0.01-5，缓慢滴加至碱化秸秆溶液中，在室温-75℃下，反应1-24 h，最后使用酸性溶液，将上述体系pH调节至弱酸性；
步骤3. 对步骤2得到的溶液过滤，洗涤，干燥，再将一定量的固体产品，分散于乙醇及氢氧化钠混合溶液中，其中：乙醇与质量百分浓度为5-30%的氢氧化钠溶液的质量比为15:85-85:15，配制成含3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性秸秆的质量为1-30%的悬浮液，搅拌反应1-12h；
步骤4.将一定量的氯乙酸溶于乙醇-水混合溶液中，其中：乙醇与水的质量比为15:85-85:15，氯乙酸与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性秸秆的质量比为：0.01-5，缓慢滴加至步骤3得到的碱化秸秆溶液中，在室温-75℃下，搅拌反应1-24h，最后使用酸性溶液，将上述体系pH调节至中性，过滤出改性成兼具有阴离子和阳离子的两性型吸附剂的秸秆。
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Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103272569A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-09-04 | 武汉纺织大学 | 一种用作吸附剂的苎麻骨吸附剂及其制备方法 |
| CN103418353A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-04 | 苏州正业昌智能科技有限公司 | 基于胺化增强改性秸秆吸附材料的制备方法 |
| CN103497278A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-08 | 苏州大学 | 一种两性纤维素材料及其应用 |
| CN105148849A (zh) * | 2013-11-06 | 2015-12-16 | 山东科技大学 | 一种由小麦秸秆制备得到固体吸附剂处理废水的应用 |
| CN107243330A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-10-13 | 陕西科技大学 | 一种用酒糟制备的两性吸附剂及其制备方法和应用 |
| CN107282016A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-10-24 | 陕西科技大学 | 一种用酒糟制备的阴离子吸附剂及其制备方法和应用 |
| CN107312315A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-11-03 | 华南理工大学 | 一种木质素/银复合抗菌剂及其制备方法和应用 |
| CN107344094A (zh) * | 2017-09-17 | 2017-11-14 | 赵兵 | 一种两性纤维素吸附材料及其制备方法 |
| CN109126722A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-04 | 安徽实力环保科技有限公司 | 一种用于处理污水的改性秸秆-豆渣-核桃壳基吸附材料的制备方法 |
| CN109400720A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-03-01 | 信阳师范学院 | 一种两性纤维素吸附剂的制备方法及应用 |
| CN109603768A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-12 | 山东大学 | 一种经济可再生的沼渣基重金属吸附剂的制备方法 |
| CN110026159A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-19 | 广西科技师范学院 | 一种铅吸附剂的制备方法 |
| CN110330122A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-10-15 | 广东智淳环境科技有限公司 | 一种多功能环保水处理剂及其制备方法 |
| CN110342654A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-10-18 | 广东智淳环境科技有限公司 | 一种新型无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法 |
| CN110665467A (zh) * | 2018-07-03 | 2020-01-10 | 武汉纺织大学 | 一种吸附阴/阳离子稻草秸秆基吸附剂的制备方法 |
| CN111085172A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-01 | 济南市农业科学研究院 | 改性秸秆纸纤维和制备方法及其作为硝酸根吸附剂的应用 |
| CN111389378A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-10 | 重庆大学 | 一种两性自上浮吸附剂、制备方法和应用 |
| CN112390565A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-02-23 | 句容市星辰新型材料有限公司 | 一种混凝土膨胀剂及其制备方法 |
| CN112958045A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-15 | 杭州楠大环保科技有限公司 | 废水处理用微生物复合载体材料及其制备方法 |
| CN116393104A (zh) * | 2023-04-17 | 2023-07-07 | 昆明理工大学 | 一种改性玉米秸穰复合滤柱的制备方法及应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101880356A (zh) * | 2010-07-12 | 2010-11-10 | 南京大学 | 接枝型两性壳聚糖絮凝剂的制备方法 |
-
2012
- 2012-04-16 CN CN2012101108777A patent/CN102626608A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101880356A (zh) * | 2010-07-12 | 2010-11-10 | 南京大学 | 接枝型两性壳聚糖絮凝剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 万顺等: "天然植物秸秆制备两性纤维素PCGD的研究", 《高分子材料科学与工程》 * |
| 崔志敏等: "两性甘蔗渣纤维素的合成及应用研究", 《离子交换与吸附》 * |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103272569A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-09-04 | 武汉纺织大学 | 一种用作吸附剂的苎麻骨吸附剂及其制备方法 |
| CN103272569B (zh) * | 2013-06-08 | 2015-08-05 | 武汉纺织大学 | 一种用作吸附剂的苎麻骨吸附剂及其制备方法 |
| CN103418353A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-04 | 苏州正业昌智能科技有限公司 | 基于胺化增强改性秸秆吸附材料的制备方法 |
| CN103418353B (zh) * | 2013-09-02 | 2015-09-30 | 苏州正业昌智能科技有限公司 | 基于胺化增强改性秸秆吸附材料的制备方法 |
| CN103497278A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-08 | 苏州大学 | 一种两性纤维素材料及其应用 |
| CN105148849B (zh) * | 2013-11-06 | 2017-11-07 | 山东科技大学 | 一种由小麦秸秆制备得到固体吸附剂处理废水的应用 |
| CN105148849A (zh) * | 2013-11-06 | 2015-12-16 | 山东科技大学 | 一种由小麦秸秆制备得到固体吸附剂处理废水的应用 |
| CN107312315A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-11-03 | 华南理工大学 | 一种木质素/银复合抗菌剂及其制备方法和应用 |
| CN107312315B (zh) * | 2017-05-11 | 2019-10-18 | 华南理工大学 | 一种木质素/银复合抗菌剂及其制备方法和应用 |
| CN107243330A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-10-13 | 陕西科技大学 | 一种用酒糟制备的两性吸附剂及其制备方法和应用 |
| CN107282016A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-10-24 | 陕西科技大学 | 一种用酒糟制备的阴离子吸附剂及其制备方法和应用 |
| CN107243330B (zh) * | 2017-08-09 | 2020-04-28 | 陕西科技大学 | 一种用酒糟制备的两性吸附剂及其制备方法和应用 |
| CN107344094A (zh) * | 2017-09-17 | 2017-11-14 | 赵兵 | 一种两性纤维素吸附材料及其制备方法 |
| CN110665467A (zh) * | 2018-07-03 | 2020-01-10 | 武汉纺织大学 | 一种吸附阴/阳离子稻草秸秆基吸附剂的制备方法 |
| CN109126722A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-04 | 安徽实力环保科技有限公司 | 一种用于处理污水的改性秸秆-豆渣-核桃壳基吸附材料的制备方法 |
| CN109400720A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-03-01 | 信阳师范学院 | 一种两性纤维素吸附剂的制备方法及应用 |
| CN109603768B (zh) * | 2018-12-28 | 2021-11-30 | 山东大学 | 一种经济可再生的沼渣基重金属吸附剂的制备方法 |
| CN109603768A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-12 | 山东大学 | 一种经济可再生的沼渣基重金属吸附剂的制备方法 |
| CN110026159A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-19 | 广西科技师范学院 | 一种铅吸附剂的制备方法 |
| CN110330122A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-10-15 | 广东智淳环境科技有限公司 | 一种多功能环保水处理剂及其制备方法 |
| CN110342654A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-10-18 | 广东智淳环境科技有限公司 | 一种新型无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法 |
| CN110330122B (zh) * | 2019-05-30 | 2021-12-21 | 智淳新材料科技(广州)有限公司 | 一种多功能环保水处理剂及其制备方法 |
| CN111085172A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-01 | 济南市农业科学研究院 | 改性秸秆纸纤维和制备方法及其作为硝酸根吸附剂的应用 |
| CN111389378A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-10 | 重庆大学 | 一种两性自上浮吸附剂、制备方法和应用 |
| CN112390565A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-02-23 | 句容市星辰新型材料有限公司 | 一种混凝土膨胀剂及其制备方法 |
| CN112958045A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-15 | 杭州楠大环保科技有限公司 | 废水处理用微生物复合载体材料及其制备方法 |
| CN116393104A (zh) * | 2023-04-17 | 2023-07-07 | 昆明理工大学 | 一种改性玉米秸穰复合滤柱的制备方法及应用 |
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