CN104387533B - 一种高吸水树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高吸水树脂,它是由包含如下组分的原料制备而得:沙棘枝干2~3份、接枝单体10~15份、引发剂0.10~0.15份、交联剂0.01~0.05份。本发明还提供了高吸水树脂的制备方法。本发明制备的沙棘枝干基高吸水树脂,能较好地吸附亚甲基蓝,可以有效去除或降低染料废水中亚甲基蓝的残留,为降低水体污染提供了可能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高吸水树脂及其制备方法。
背景技术
染料主要分为天然染料和合成染料两类。染料废水污染主要是由合成染料引起的,因其具有结构复杂、生物难降解、有一定毒性[1]、排放量大等特点,给染料废水治理带来了一定的困难。亚甲基蓝是一种重要的合成染料,广泛应用于麻、蚕丝织物、纸张的染色和竹、木的着色。在生产和使用过程中,残留的亚甲基蓝不仅污染了水体环境,还对人体健康造成一定的危害[2]。
近年来,为了治理工业废水,人们相继研究了一些废水处理方法,如溶剂萃取法[3]、电化学还原法[4]、生物吸附法[5]、渗析法[6]等。在这些方法中,生物吸附法因其环境友好、吸附剂成本低、来源广、易降解、实验过程易操作等优点,越来越受到广大学者的关注,据报道,谷壳[7-8]、麦壳[9]、玉米芯[10]、大麻杆[11]、棕榈树[12]、麦秆[13-14]等农林副产物已被用于染料废水的吸附研究,而对于新型吸附剂的研究也成为当前吸附技术研究的一个重点。纤维素系高吸水树脂便是近十几年来人们关注的热点。这类高吸水树脂是以纤维素为骨架材料,通过与其他单体接枝共聚制备得到的。这类材料既利用了高吸水性树脂良好的保水和吸附能力,又合理利用了农林废弃物,达到变废为宝的目的。目前,已有人将玉米秸秆高吸水树脂应用到对亚甲基蓝的吸附研究中[15]。
中国是世界上沙棘资源最丰富的国家,集中分布在青藏高原、黄土高原及新疆维吾尔自治区,遍及东北、华北、西北、西南等地区[16],资源总面积达200多万亩。沙棘每年修枝、平茬以及更新可产生大量的枝糠粉。大部分枝糠粉被直接丢弃或焚烧,造成很大的资源浪费。沙棘枝干中的纤维素含量较高,其综合纤维素含量为78.94%[17],纤维形态较好,体积干缩系数小,横纹抗压强度较大,是生产纤维素系高吸水树脂较为优质的原料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于天然植物原料的高吸水树脂及其制备方法。
本发明提供了一种高吸水树脂,它是由包含如下组分的原料制备而得:
其中,所述接枝单体选自丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或两种以上的组合;
所述引发剂选自过硫酸铵或硫代硫酸钠;
所述交联剂选自N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。
进一步地,它是由包含如下组分的原料制备而得:
其中,所述接枝单体为丙烯酸和丙烯酰胺,其中,丙烯酸∶丙烯酰胺=3~4.5∶1~1.5。
进一步地,丙烯酸∶丙烯酰胺=3∶1。
其中,所述沙棘枝干采用如下方式预处理:
取沙棘枝干,水洗后,干燥,粉碎,置于氢氧化钠溶液中,加热处理,冷却,固液分离,洗涤沉淀物,干燥,研磨备用,得预处理后的沙棘枝干。
该预处理过程为必须步骤。沙棘枝干的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素等。纤维素是结构紧密的结晶体,是由β-1,4糖苷键结合而成的高分子多糖,并被木质素和半纤维素所包埋。预处理的主要作用是改变天然纤维的结构,降低纤维素的结晶度,脱除木质素和半纤维素,增加酶与纤维素的可接触面积,从而提高酶解的效率。
进一步地,粉碎后过100~400目筛。本发明研究发现,在此范围内,粒径越小吸附能力越强,本发明中为了便于制备,选择过110目筛。
进一步地,氢氧化钠的质量浓度为2%-10%。氢氧化钠用量为:氢氧化钠溶液∶沙棘枝干=10~12∶1;加热温度为70-90℃,加热反应时间为1-3h;洗涤溶剂为无水乙醇。
本发明还提供了上述高吸水树脂的制备方法,它包括如下操作步骤:
(1)取沙棘枝干,水洗后,干燥,粉碎,置于氢氧化钠溶液中,加热处理,冷却,固液分离,洗涤沉淀物,干燥,研磨备用,得预处理后的沙棘枝干;
(2)取预处理后的沙棘枝干、引发剂、交联剂和接枝单体,进行接枝共聚反应,即得高吸水树脂。
进一步地,步骤(2)中,反应温度为50℃~70℃,反应在氮气保护下进行;水为反应溶剂。
本发明还提供了水中亚甲基蓝的去除方法,它是将上述高吸水树脂置于待处理的水中,搅拌或振荡使亚甲基蓝被高吸水树脂吸附,再分离高吸水树脂和水即可。
进一步地,吸附过程中,控制pH在4~10;优选地,控制pH为6~7;更优选地,控制pH为7。
进一步地,吸附时间在20min以上;优选地,吸附时间为20~160min。
进一步地,吸附温度在40℃以内;优选地,吸附温度在20~40℃;更优选地,吸附温度在20℃。
本发明制备的沙棘枝干基高吸水树脂,能较好地吸附亚甲基蓝,可以有效去除或降低染料废水中亚甲基蓝的残留,为降低水体污染提供了可能。
附图说明
图1.PTSB和PTSB-SAB的红外光谱图
图2.SB、PTSB和PTSB-SAB的SEM图像
图3.溶液pH对沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝的影响
图4.溶液初始质量浓度对沙棘枝干基高吸水树脂吸附MB的影响
图5.溶液不同温度对对沙棘枝干基高吸水树脂吸附MB的影响
图6.沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝的动力学模型,(a)准一级动力学模型、(b)准二级动力学模型
图7.不同初始质量浓度MB在沙棘枝干基高吸水树脂的粒内扩散模型
图8.吸附等温曲线
具体实施方式
实验原料:沙棘,产自青海德令哈区;丙烯酸,AA,天津市福晨化学试剂厂,分析纯;丙烯酰胺,AM,天津市福晨化学试剂厂,分析纯;N,N-亚甲基双丙烯酰,MBA,天津市福晨化学试剂厂,分析纯;过硫酸铵,APS,天津市福晨化学试剂厂,分析纯;亚甲基蓝,MB,西安化学试剂厂,分析纯;无水乙醇,安徽安特生物化学有限公司,分析纯;氢氧化钠,郑州派尼化学试剂厂,分析纯。
实施例1 本发明高吸水树脂的制备
将沙棘枝干清洗,在105℃下烘干12h。将烘干后的沙棘枝干碎后过110目筛,以质量比1∶12加入2%的氢氧化钠溶液,将此混合物放在100℃水浴中,2小时后离心,倒掉上层清液,用无水乙醇反复清洗滤物三次,最后将滤物在105℃下烘干后备用。
称取9g丙烯酸放入三颈烧瓶中,在冰浴中用NaOH水溶液(6M)进行中和,然后将3g丙烯酰胺,0.12g过硫酸铵,0.03g N,N-亚甲基双丙烯酰,2.4g预处理的沙棘枝干和5.0mL蒸馏水依次加入到上述溶液中。最后,将安装有电动搅拌器、温度计和氮气导入管的烧瓶放入水浴锅中,在氮气氛围中,缓慢加热到70℃。反应3小时后,将产物倒出在70℃下烘干,
实施例2 本发明高吸水树脂的制备
将沙棘枝干清洗,在105℃下烘干12h。将烘干后的沙棘枝干碎后过110目筛,以质量比1∶10加入10%的氢氧化钠溶液,将此混合物放在100℃水浴中,2小时后离心,倒掉上层清液,用无水乙醇反复清洗滤物三次,最后将滤物在105℃下烘干后备用。
称取9g丙烯酸放入三颈烧瓶中,在冰浴中用NaOH水溶液(6M)进行中和,然后将3g丙烯酰胺,0.12g过硫酸铵,0.03g N,N-亚甲基双丙烯酰,2.4g预处理的沙棘枝干和5.0mL蒸馏水依次加入到上述溶液中。最后,将安装有电动搅拌器、温度计和氮气导入管的烧瓶放入水浴锅中,在氮气氛围中,缓慢加热到70℃。反应3小时后,将产物倒出在70℃下烘干,研磨过筛后备用。
实施例3 本发明高吸水树脂的考察
■1实验部分
■1.1实验仪器
实验仪器:LDZ4-1.2型台式低速自动平衡离心机;101-2AB型电热鼓风干燥箱,;AL204型电子天平,;D-8401型多功能搅拌器;DK-98-1型电热恒温水浴锅;FZ102微型植物粉碎机;HY-2型调速多用振荡器。
■1.2沙棘枝干的预处理
将沙棘枝干清洗,在105℃下烘干12h。将烘干后的沙棘枝干碎后过110目筛。然后将一定质量的沙棘枝干加入到500mL的烧杯中,并以质量比1∶10加入2%的氢氧化钠溶液,将此混合物放在90℃水浴中,2小时后离心,倒掉上层清液,用无水乙醇反复清洗滤物三次,最后将滤物在105℃下烘干后备用。
■1.3沙棘枝干基高吸水树脂的制备
称取9g AA放入三颈烧瓶中,在冰浴中用16.7Ml NaOH水溶液(6M)进行中和,然后将3gAM,0.12gAPS,0.03g MBA,2.4g预处理的沙棘和5.0mL蒸馏水依次加入到上述溶液中。最后,将安装有电动搅拌器、温度计和氮气导入管的烧瓶放入水浴锅中,在氮气氛围中,缓慢加热到70℃。反应3小时后,将产物倒出在70℃下烘干,研磨过筛后备用。
■1.4沙棘枝干基高吸水树脂的表征和形貌观察
利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测定沙棘枝干和沙棘枝干基高吸水树脂的红外光谱。将样品研磨干燥后,用溴化钾压片法记录样品谱图,扫描波数范围为400-4000cm-1
取少量沙棘枝干基高吸水树脂研磨干燥,表面喷金,用扫描电镜观察其表面形貌。
■1.5亚甲基蓝的吸附
实验分别考察了溶液的不同pH(2-11)、溶液不同初始浓度(5-25mg/L)以及不同温度(293.15K-313.15K)对吸附效果的影响。实验中用0.1mol/L的HCl和0.1mol/L NaOH溶液调节溶液的pH值。
在各实验中分别称取0.1g沙棘枝干基高吸水树脂于5个250mL的烧杯中,各加入一定浓度的100mL亚甲基蓝溶液,在相同的反应条件下振荡吸附。实验在变化某一种因素的同时其他因素均相同的条件下进行。实验均定时取样进行分析,振荡一段时间后取样,利用紫外/可见分光光度计在662nm波长处测定吸光度,并通过标准曲线计算出亚甲基蓝浓度的变化,之后迅速将取出的样品倒回烧杯中,直至吸附平衡,求出不同时刻的吸附量和最大吸附量。实验中样品均做平行实验,实验数据为平均值。亚甲基蓝吸附量(qt,mg/g)平衡吸附量(qe,mg/g)和去除率(η)分别用下式计算:
式中,CO,Ct,Ce分别为亚甲基蓝的初始质量浓度、t时刻的亚甲基蓝浓度和亚甲基蓝达到吸附平衡时的浓度,mg/L;V溶液体积,L;m为催化剂质量,g。
■2结果与讨论
■2.1沙棘枝干基高吸水树脂的红外光谱表征和形貌观察
沙棘枝干和沙棘枝干基高吸水树脂的红外光谱如图1所示。沙棘枝干的谱图(图1A)中有关特征吸收峰如下:3448cm-1处为羟基伸缩振动吸收峰,1403cm-1和1103cm-1处为β-1,4-糖苷键伸缩振动峰,2922cm-1处为甲基和亚甲基C-H伸缩振动峰,以上吸收峰为沙棘枝干纤维素结构的特征吸收;在1643cm-1处为沙棘枝干中木质素结构中醛、酮、羧酸基团C=O伸缩振动吸收峰。沙棘枝干基高吸水树脂的谱图(图1B)中有关特征吸收峰如下:1322cm-1处为-CONH基团中的C-N伸缩振动吸收峰,1663cm-1和1560cm-1处为-CONH和-COO-1基团中C=O的伸缩振动吸收峰。通过对沙棘枝干的谱图(图1A)和沙棘枝干基高吸水树脂的谱图(图1B)的比较可以看出,AA和AM单体已成功接枝到沙棘枝干的纤维素上。
沙棘(SB)、预处理的沙棘枝干(PTSB)和PTSB-SAB的SEM图片见图2。由图2(a)和图2(b)可以看出,经预处理后,沙棘枝干表面变得比较光滑。这是因为在预处理过程中,位于沙棘枝干纤维素表面或者纤维素的一些有机或无机杂质被除去,从而提高了纤维的有序度;同时可以看出经过预处理后的沙棘枝干表面出现裂缝,部分区域出现空心,这可能是因为在碱蒸煮过程中,纤维素的紧密排列结构被破坏所导致的结果。图2(c)表示的是PTSB-SAB的表面形貌,由图可以看出,样品有很多突起,表明单体已接枝到沙棘枝干纤维上,样品内部有很多相互联通的孔道,即三维网状结构,从而证明PTSB-SAB有良好的吸附能力。
■2.2pH值对沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝的影响
在染料溶液初始质量浓度为10mg/L,吸附温度为25℃,吸附时间为3h的条件下,染料溶液pH值对沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝吸附量的影响如图3所示。由图可知,pH对沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝影响较大。沙棘枝干基高吸水树脂内部含有大量的羧基和少量的胺基,因此总体上该高吸水性树脂是一种阴离子型高吸水性树脂,pH在2-7范围内时,沙棘枝干基高吸水树脂对亚甲基蓝的吸附量和去除率都随pH升高而增大,吸附量从19.14mg/g上升到22.78mg/g,去除率从41.49%上升到77.82%,这可能是因为在酸性条件下,沙棘枝干基高吸水树脂内部的大量羧基被质子化,不仅导致MB很难和羧酸根离子形成紧密离子对。而且这增加了内部氢键的结合反应,从而在沙棘枝干纤维素和高吸水性树脂内部产生了额外交联的网络结构。同时,沙棘枝干基高吸水树脂上羧基的质子化导致其内部离子之间静电排斥作用减弱,内部空间结构趋于收缩,导致吸水能力降低,从而减弱对亚甲基蓝的吸附能力。当pH等于7时,吸附量达到最大,为22.78mg/g。当pH在7-10范围内时,吸附量和去除率都随pH增大而降低,吸附量从22.78mg/g下降到20.48mg/g,去除率从77.82%下降到54.83%,这可能是因为随着pH的增大,吸附质溶液中OH-增多,会造成亚甲基蓝的沉淀,从而减少吸附量,同时随着pH升高,沙棘枝干基高吸水树脂的吸水溶胀能力降低,也会降低MB的吸附量。
■2.3.MB初始浓度对沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝的影响
在吸附温度为25℃,吸附时间为3h,pH为7的条件下,溶液初始质量溶度对沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝吸附量的影响如图4所示。由图可知:在前20min内沙棘枝干基高吸水树脂对甲基蓝的吸附速率很快,之后随着吸附时间的延长,吸附速率减缓,最终在160min左右达到吸附平衡,原因可能是沙棘枝干基高吸水树脂上存在大量的可离子化的功能集团如-COO-,在吸附初始阶段,这些基团很快和MB阳离子发生反应,随着阴离子吸附达到饱和,反应速率降低。同时,随着MB初始质量溶度从5mg/L增加到10mg/L,沙棘枝干基高吸水树脂对甲基蓝的吸附量从3.39mg/g增加到21.44mg/g。这可能是由于随着染料溶液浓度的增大,为吸附过程提供了更多的吸附质和更大的浓度梯度,使得染料粒子更多更快地进入到吸附树脂的吸附空位中,增加了其平衡吸附量。
■2.4温度对沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝的影响
保持其他条件不变的情况下,改变吸附温度(20-40℃)对沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝的影响如图5所示。由图可知,温度变化对沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝的影响不大。随着吸附温度的升高,沙棘枝干基高吸水树脂对亚甲基蓝的去除率有所下降。这可能是因为沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝是一个放热过程,温度越高越难以吸附,平衡向解析方向移动,导致吸附量减小。
■2.5吸附动力学研究
实验利用准一级动力学、准二级动力学模型对沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝的动力学机理进行探讨。
准一级动力学模型:ln(qe-qt)=lnqe-k1t (4)
准二级动力学模型:
其中,qe和qt分别表示单位吸附剂的平衡吸附量以及在t时间时的瞬时吸附量(mg/g);k1,k2分别是准一级和准二级动力学吸附模型的速率常数,分别由ln(qe-qt)对t以及t/q对t作图得到。
对沙棘枝干基高吸水树脂吸附亚甲基蓝的过程进行动力学拟合(图5),得到吸附动力学参数及相关系数(见表1)。qcal和qexp分别为平衡单位吸附量的理论计算值与实际实验值,R2为相关系数。
表1 不同初始浓度下的吸附动力学参数
由图6可知不同MB初始质量浓度下的拟合效果图(b)明显优于图(a)。通过表1中相关系数的比较可以发现,准二级动力学方程拟合的相关系数远高于准一级动力学方程,且由准二级动力学方程拟合得出的理论平衡吸附量与实验值更为接近。所以沙棘枝干基高吸水树脂对亚甲基蓝的吸附过程符合二级动力学模型。
本文在准二级动力学模型的基础上,利用颗粒内扩散模型对不同初始质量浓度亚甲基蓝溶液吸附动力学数据进行拟合,以便进一步精确预测沙棘枝干基高吸水树脂吸附MB的控速步骤。
颗粒内扩散模型:qt=kidt0.5+C (6)
其中,kid为内扩散速率常数(mg/g·min-0.5),常数C(mg/g)是与边界层厚度有关的常数,C值越大,边界层效应越大,kid,C分别为由Qt对t0.5作图得到的斜率和截距(图7),粒内扩散模型各参数值列于表2。
表2 不同初始浓度的亚甲基蓝粒内扩散模型拟合结果
如图7所示,粒内扩散模型模拟的直线均未通过原点,说明粒内扩散不是吸附过程的唯一控速步骤,边界层扩散也在某种程度上影响着吸附过程。由图7可以看出,该扩散过程由两条直线组成。第一条直线表示染料粒子从溶液中扩散到沙棘枝干基高吸水树脂表面,该过程较快,所得直线斜率较大,不是控速步骤。第二条直线比较平缓,代表吸附在吸附剂表面的吸附质粒子向高吸水树脂内部扩散,该过程较为缓慢,速率较小,是扩散过程中的控速步骤。由表2可以看出,随着MB初始浓度的增加,C1和C2大体都呈上升趋势,这说明随着吸附质溶液浓度的增加,边界层厚度增大,边界层效应影响增大。
■2.6吸附等温线
等温吸附模型主要用来描述平衡吸附量和平衡状态时溶液中染料浓度的关系。用吸附等温线公式对吸附实验数据进行拟合,是对吸附数据进行分析的重要方法。目前常用的有Langmuir和Freundlich吸附等温线模型。Langmuir等温模型是一种理想的吸附过程,假设吸附过程为单分子层吸附,吸附位点分布均匀,吸附能力相同。Freundlich吸附等温线模型是一个半经验公式,可以应用于非理想的异质表面上的吸附和多层吸附。Langmuir和Freundlich方程式分别如下:
式中,Ce为吸附平衡时溶液中MB的浓度(mg/L);qe为沙棘枝干基高吸水树脂对亚甲基蓝的平衡吸附量(mg/g);qm为沙棘枝干基高吸水树脂单层吸附达到平衡时的最大吸附量(mg/g);KL为亲和常数;KF为吸附剂的吸附能力常数;1/n为非均匀性因素,通常认为n>1时有利于吸附。Langmuir等温线的本质特征,可以用一个无量纲的常数分离因子或平衡参数RL来表示,其公式如下:
其中,Co为最大初始MB浓度,KL为Langmuir吸附常数。当0<RL<1时,表示吸附是有利的;当RL>1时,表示吸附是线性的;当RL=0时,表示吸附是不可逆的。
在相同条件下,通过Langmuir和Freundlich方程对沙棘枝干基高吸水树脂吸附不同初始浓度MB的数据进行线性与非线性拟合,结果见图8和表3。
表3 Langmuir、Freundlich等温吸附方程参数
从图8可以看出,与Langmuir模型相比,Freundlich吸附等温线模型拟合效果更好,从表3中的相关系数也可看出Freundlich吸附等温线模型更符合吸附过程。证明吸附不是单分子层吸附。
■2.7吸附热力学
热力学分析能帮助理解吸附过程中能量的变化。自由能变(ΔG)、焓变(ΔH)和熵变(ΔS)可通过下列方程计算:
ΔG=ΔH-TΔS (10)
式中R为气体常数(8.314mol-1K-1);T为热力学温度。另外,ΔH和ΔS可分别通过ln(qe/Ce)对1/T线性拟合的斜率和截距求得。分析结果见表4:
表4 热力学方程参数
由表4可以看出,在四个温度下,吉布斯自由能变量ΔG均为负值,因此,该吸附剂对亚甲基蓝的吸附反应是自发进行的。一般来说,物理吸附的吉布斯自由能在-20-0KJ·mol-1之间,化学吸附过程在-80-400KJ·mol-1之间。本实验中得到的ΔG的值都在-20-0KJ·mol-1范围内,表明沙棘枝干基高吸水树脂亚对甲基蓝的吸附以物理吸附为主。随着温度的升高,ΔG逐渐增大,表明高温不利于吸附,吸附向解吸方向移动。负值的焓变ΔH进一步证实了该吸附过程是放热过程。负值的ΔS表明随着吸附的进行,亚甲基蓝染料在沙棘枝干基高吸水树脂表面排列的无规则性降低。
3结论
本文以沙棘枝干为原料,通过水溶液聚合法合成了一种沙棘枝干基高吸水树脂,研究了其作为吸附剂对亚甲基蓝的吸附性能,并利用动力学模型、等温吸附方程和热力学方程对吸附过程进行了分析,得出以下结论:
(1)结果表明沙棘枝干基高吸水树脂能较好地吸附亚甲基蓝,其吸附效果受pH、亚基蓝初始浓度和温度的影响。强酸强碱环境均不利于吸附,其吸附最佳pH为7;当亚甲基蓝浓度在5mg/L~25mg/L范围内时,吸附量随着亚甲基蓝浓度的增加而增加;温度对吸附过程影响较小。
(2)沙棘枝干基高吸水树脂对亚甲基蓝的吸附动力学表明,该树脂对亚甲基蓝的吸附是一个较快速的过程,20min左右即可达到吸附平衡。准二级动力学方程能很好地拟合实验数据。
(3)沙棘枝干基高吸水树脂对亚甲基蓝的吸附热力学表明,该吸附过程符合Freundlich等温吸附方程,吸附过程的ΔG和ΔH均为负值,表明吸附是自发放热过程。
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Claims (14)
1.一种高吸水树脂,其特征在于:它是由包含如下组分的原料制备而得:
其中,所述接枝单体选自丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或两种以上的组合;
所述引发剂选自过硫酸铵或硫代硫酸钠;
所述交联剂选自N,N’-亚甲基双丙烯酰胺;
所述沙棘枝干采用如下方式预处理:
取沙棘枝干,水洗后,干燥,粉碎,置于氢氧化钠溶液中,加热处理,冷却,固液分离,洗涤沉淀物,干燥,研磨备用,得预处理后的沙棘枝干。
2.根据权利要求1所述的高吸水树脂,其特征在于:它是由包含如下组分的原料制备而得:
3.根据权利要求1或2所述的高吸水树脂,其特征在于:所述接枝单体为丙烯酸和丙烯酰胺,其中,丙烯酸∶丙烯酰胺=3~4.5∶1~1.5。
4.根据权利要求3所述的高吸水树脂,其特征在于:丙烯酸∶丙烯酰胺=3∶1。
5.根据权利要求1所述的高吸水树脂,其特征在于:粉碎后过100~400目筛;氢氧化钠的质量浓度为2%-10%;氢氧化钠用量为:氢氧化钠溶液∶沙棘枝干=10~12∶1;加热温度为70-90℃,加热反应时间为1-3h;洗涤溶剂为无水乙醇。
6.权利要求1~3任意一项所述高吸水树脂的制备方法,其特征在于:它包括如下操作步骤:
(1)取沙棘枝干,水洗后,干燥,粉碎,置于氢氧化钠溶液中,加热处理,冷却,固液分离,洗涤沉淀物,干燥,研磨备用,得预处理后的沙棘枝干;
(2)取丙烯酸,加碱中和后,加入其余接枝单体、引发剂、交联剂和预处理后的沙棘枝干,进行接枝共聚反应,即得高吸水树脂。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,反应温度为50~70℃,反应在氮气保护下进行;水为反应溶剂。
8.水中亚甲基蓝的去除方法,其特征在于:它是将权利要求1~5任意一项所述高吸水树脂置于待处理的水中,搅拌或振荡使亚甲基蓝被高吸水树脂吸附,再分离高吸水树脂和水即可。
9.根据权利要求8所述的去除方法,其特征在于:吸附过程中,控制pH在4~10。
10.根据权利要求9所述的去除方法,其特征在于:吸附过程中,控制pH为6~7。
11.根据权利要求9或10所述的去除方法,其特征在于:吸附过程中,控制pH为7。
12.根据权利要求8所述的去除方法,其特征在于:吸附时间在20min以上;吸附温度在40℃以内。
13.根据权利要求12所述的去除方法,其特征在于:吸附时间为20~160min,吸附温度在20℃~40℃。
14.根据权利要求12或13所述的去除方法,其特征在于:吸附温度在20℃。
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