CN106215870A - 一种新型改性竹粉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种新型改性竹粉及其制备方法，将竹粉与氢氧化钠反应，并用2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵改性，然后通过抽滤、稀盐酸中和、乙醇洗涤和烘干等步骤得到改性竹粉。本发明以竹材加工剩余物为原料，对其进行季铵盐改性，得到季铵盐改性竹粉吸附剂，不仅能解决普通竹粉吸附容量低的问题，还能减少农林废弃物，起到资源合理化利用的效果。

Description

一种新型改性竹粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种竹粉，尤其是一种新型改性竹粉及其制备方法。
背景技术
磷是富营养化水体中藻类生长繁殖的重要元素，疯长的藻类死亡后成为细菌的营养，大量繁殖的细菌会释放毒素并耗尽水体中的氧，从而引起鱼类病变死亡，最终会严重威胁生物体的生存与人类健康；磷酸盐过量，其形成的水垢堆积在金属管材的表面，降低了换热效果，使得水垢处金属温度大大上升，容易损坏管材，造成爆管事故的发生。吸附法是一种国内外常用的除磷酸盐方法。天然的纤维素类吸附剂来源丰富，通常是农业、渔业或林业的副产品，如稻壳、花生壳、芥末壳、香蕉皮、柿子皮、桔子皮、各种树皮、锯末、甘蔗渣等。由于其价廉易得，并能以吸附、螯合或离子交换的方式结合磷酸根离子，近年来很多国内外科研工作者对其进行改性，研制出很多吸附剂。
竹粉作为一种农林废弃物，主要是由大量的纤维素、半纤维素、木质素及微量无机盐成分组成，其本身的特殊结构决定着它有着一定的吸附能力，然而由于存在着吸附容量低等缺陷，未经改性的竹粉的应用受到限制。因此专利提出一种竹粉的化学改性方法，得到一种吸附量大，成本较低的改性竹粉，能有效缓解水中的磷过量和其他的污染问题，同时可以减少农林废弃物，达到资源的合理化利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型改性竹粉及其制备方法，该方法工艺简单，成本较低，并且具有良好的磷酸根离子吸附效果，具有产业化实施的前景。
本发明的一种新型改性竹粉及其制备方法，使用的原料质量分数为：竹粉1-2份、氢氧化钠0.5-2份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵0.6-0.7份；
具体制备方法包括：
（1）将60-80目的竹粉和氢氧化钠置于适量水中，在50-60℃条件下搅拌1-2 h，再进行抽滤，抽滤后用稀盐酸洗涤至中性，再用50%（v/v）的乙醇溶液洗涤一遍，然后在烘箱中60-70℃烘干得到固体；
（2）将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶于适量水中，得到2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液；
（3）将步骤（1）所得的固体溶于50%（v/v）的异丙醇溶液，升温至55-65 ℃，然后缓慢滴入步骤（2）所得的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液，在30-40 min内滴完，然后反应2-3h；
（4）反应完后进行抽滤，然后用稀盐酸洗涤至中性，再用50%（v/v）的乙醇溶液洗涤一遍后，最后烘干得到改性竹粉。
本发明的有益效果是：一种新型改性竹粉及其制备方法，以竹材加工剩余物为原料，对其进行季铵盐改性，得到季铵盐改性竹粉吸附剂。季铵盐常用作杀菌剂、絮凝剂、表面活性剂，广泛用于水处理行业。本发明的季铵盐改性竹粉产品，结合了天然竹粉和季铵盐的优点，绿色环保、易生物降解，不仅能解决普通竹粉吸附容量低的问题，还能减少农林废弃物，起到资源合理化利用的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的解释说明，但不局限于这些实施例。
实施例1
一种新型改性竹粉及其制备方法，包括：
（1）将60目的竹粉35 g和氢氧化钠20 g置于200 mL水中，在50 ℃条件下搅拌1.5 h，再进行抽滤，抽滤后用稀盐酸洗涤至中性，再用50%（v/v）的乙醇溶液洗涤一遍，然后在烘箱中70 ℃烘干得到固体；
（2）将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵22 g溶于50 mL水中，得到2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液；
（3）将步骤（1）所得的固体溶于200 mL 50%（v/v）的异丙醇溶液，升温至60 ℃，然后缓慢滴入步骤（2）所得的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液，用时30 min滴完，然后反应2 h；
（4）反应完后进行抽滤，然后用稀盐酸洗涤至中性，再用50%（v/v）的乙醇溶液洗涤一遍，最后烘干得到改性竹粉。

Claims (1)

1.一种新型改性竹粉及其制备方法，其特征在于：使用的原料质量份数为：竹粉1-2份、氢氧化钠0.5-2份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵0.6-0.7份；
具体制备方法包括：
（1）将60-80目的竹粉和氢氧化钠置于适量水中，在50-60℃条件下搅拌1-2 h，再进行抽滤，抽滤后用稀盐酸洗涤至中性，再用50%（v/v）的乙醇溶液洗涤一遍，然后在烘箱中60-70℃烘干得到固体；
（2）将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶于适量水中，得到2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液；
（3）将步骤（1）所得的固体溶于50%（v/v）的异丙醇溶液，升温至55-65 ℃，然后缓慢滴入步骤（2）所得的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液，在30-40 min内滴完，然后反应2-3h；
（4）反应完后进行抽滤，然后用稀盐酸洗涤至中性，再用50%（v/v）的乙醇溶液洗涤一遍后，最后烘干得到改性竹粉。
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