CN108236928A - 一种磷酸三丁酯改性纤维素及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷酸三丁酯改性纤维素及其制备方法，由如下方法制备而成：取植物秸秆经清洗、烘干和粉碎后添加到正己烷中加热搅拌脱蜡，过滤、洗净并烘干；将脱蜡产物与氢氧化钠溶液在常温条件搅拌反应，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干得纤维素备用；然后将纤维素与磷酸三丁酯、聚乙二醇和水于70‑90℃搅拌反应16‑24小时，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干即得所述磷酸三丁酯改性纤维素。本发明提供的磷酸三丁酯改性纤维素可以吸附去除水体中的二价镉。

Description

一种磷酸三丁酯改性纤维素及其制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种磷酸三丁酯改性纤维素及其制备方法。
背景技术
水体重金属污染成为当今世界普遍关注的环境问题之一。重金属由于难以被微生物降解，并可通过食物链富集，给动物和人类带来极大危害。Cd2+是工业废水中极为常见的重金属离子，是“痛痛病”的病因。常见的处理重金属废水的方法有化学沉淀法、离子交换法、膜分离技术以及活性炭吸附等。这些方法在一定程度上取得良好效果，但也存在运行成本高、去除效果率低等问题。化学沉淀法不适合处理低浓度重金属废水；离子交换法、膜分离技术及活性炭吸附法，效果虽好，但受水中杂质以及处理条件影响大，且成本高，难以大规模应用。生物吸附法作为一种新兴的重金属去除技术，在国内外广受关注，成为研究的热点。一方面，可以利用生物吸附剂去除水中低浓度的重金属；另一方面，可以利用吸附容量大的生物吸附剂回收工业废水中高浓度重金属离子。
纤维素是一种广泛存在、可生物降解并可再生的资源。纤维素是由许多β-D-葡萄糖分子脱水缩合而形成，表面含大量活性官能集团如羟基、羧基等。纤维素的这一结构特点使其可以经过一系列的化学改性而制取各种高分子功能材料。改性纤维素吸附剂就是其中重要发展方向之一。这类吸附剂具有吸附容量大、稳定性高、可再生等优点。农作物废弃物玉米秸秆产量大且纤维素含量高，国内外已有学者通过化学改性将其制备成性能良好的新型生物吸附剂。苎麻广泛地生长于中国、菲律宾和印度等亚洲国家，其茎部纤维含量极高，约为68.6~76.2%，具有制备成高效生物吸附剂的潜力。纺织业和造纸厂广泛采用氢氧化钠处理纤维素，以改善纤维素结晶度等性能。
纤维素改性方法层出叠穷，改性后的效果也常常让人意外。
发明内容
本发明的目的是提供一种磷酸三丁酯改性纤维素及其制备方法。
上述目的是通过如下技术方案实现的：
一种磷酸三丁酯改性纤维素，由如下方法制备而成：取植物秸秆经清洗、烘干和粉碎后添加到正己烷中加热搅拌脱蜡，过滤、洗净并烘干；将脱蜡产物与氢氧化钠溶液在常温条件搅拌反应，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干得纤维素备用；然后将纤维素与磷酸三丁酯、聚乙二醇和水于70-90℃搅拌反应16-24小时，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干即得所述磷酸三丁酯改性纤维素。
进一步地，制备纤维素时，1g植物秸秆对应添加正己烷15-25mL。
进一步地，所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为3-5mol/L。
进一步地，脱蜡产物与氢氧化钠溶液常温反应4-8小时。
进一步地，1g纤维素对应添加磷酸三丁酯0.3-0.5mL。
进一步地，1g纤维素对应添加聚乙二醇0.1-0.3mL。
进一步地，1g纤维素对应添加水0.2-0.4mL。
本发明的有益效果：
本发明提供的磷酸三丁酯改性纤维素可以吸附去除水体中的二价镉。
具体实施方式
下面拟通过具体实施例具体介绍本发明创造的技术方案。
实施例1：
一种磷酸三丁酯改性纤维素，由如下方法制备而成：取植物秸秆经清洗、烘干和粉碎后添加到正己烷中加热搅拌脱蜡，过滤、洗净并烘干；将脱蜡产物与氢氧化钠溶液在常温条件搅拌反应，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干得纤维素备用；然后将纤维素与磷酸三丁酯、聚乙二醇和水于80℃搅拌反应20小时，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干即得所述磷酸三丁酯改性纤维素。
其中，制备纤维素时，1g植物秸秆对应添加正己烷20mL。
其中，所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为4mol/L；所述脱蜡产物与氢氧化钠溶液常温反应6小时。
其中，1g纤维素对应添加磷酸三丁酯0.4mL，对应添加聚乙二醇0.2mL，对应添加水0.3mL。
实施例2：
一种磷酸三丁酯改性纤维素，由如下方法制备而成：取植物秸秆经清洗、烘干和粉碎后添加到正己烷中加热搅拌脱蜡，过滤、洗净并烘干；将脱蜡产物与氢氧化钠溶液在常温条件搅拌反应，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干得纤维素备用；然后将纤维素与磷酸三丁酯、聚乙二醇和水于70℃搅拌反应24小时，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干即得所述磷酸三丁酯改性纤维素。
其中，制备纤维素时，1g植物秸秆对应添加正己烷15mL。
其中，所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为3mol/L；所述脱蜡产物与氢氧化钠溶液常温反应8小时。
其中，1g纤维素对应添加磷酸三丁酯0.3mL，对应添加聚乙二醇0.1mL，对应添加水0.2mL。
实施例3：
一种磷酸三丁酯改性纤维素，由如下方法制备而成：取植物秸秆经清洗、烘干和粉碎后添加到正己烷中加热搅拌脱蜡，过滤、洗净并烘干；将脱蜡产物与氢氧化钠溶液在常温条件搅拌反应，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干得纤维素备用；然后将纤维素与磷酸三丁酯、聚乙二醇和水于90℃搅拌反应16小时，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干即得所述磷酸三丁酯改性纤维素。
其中，制备纤维素时，1g植物秸秆对应添加正己烷25mL。
其中，所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为5mol/L；所述脱蜡产物与氢氧化钠溶液常温反应4小时。
其中，1g纤维素对应添加磷酸三丁酯0.5mL，对应添加聚乙二醇0.3mL，对应添加水0.4mL。
实施例4：
一种磷酸三丁酯改性纤维素，由如下方法制备而成：取植物秸秆经清洗、烘干和粉碎后添加到正己烷中加热搅拌脱蜡，过滤、洗净并烘干；将脱蜡产物与氢氧化钠溶液在常温条件搅拌反应，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干得纤维素备用；然后将纤维素与磷酸三丁酯、聚乙二醇和水于80℃搅拌反应20小时，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干即得所述磷酸三丁酯改性纤维素。
其中，制备纤维素时，1g植物秸秆对应添加正己烷20mL。
其中，所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为4mol/L；所述脱蜡产物与氢氧化钠溶液常温反应5小时。
其中，1g纤维素对应添加磷酸三丁酯0.4mL，对应添加聚乙二醇0.2mL，对应添加水0.3mL。
实施例5：
一种磷酸三丁酯改性纤维素，由如下方法制备而成：取植物秸秆经清洗、烘干和粉碎后添加到正己烷中加热搅拌脱蜡，过滤、洗净并烘干；将脱蜡产物与氢氧化钠溶液在常温条件搅拌反应，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干得纤维素备用；然后将纤维素与磷酸三丁酯、聚乙二醇和水于80℃搅拌反应20小时，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干即得所述磷酸三丁酯改性纤维素。
其中，制备纤维素时，1g植物秸秆对应添加正己烷20mL。
其中，所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为4mol/L；所述脱蜡产物与氢氧化钠溶液常温反应7小时。
其中，1g纤维素对应添加磷酸三丁酯0.4mL，对应添加聚乙二醇0.2mL，对应添加水0.3mL。
实施例6：
一种磷酸三丁酯改性纤维素，由如下方法制备而成：取植物秸秆经清洗、烘干和粉碎后添加到正己烷中加热搅拌脱蜡，过滤、洗净并烘干；将脱蜡产物与氢氧化钠溶液在常温条件搅拌反应，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干得纤维素备用；然后将纤维素与磷酸三丁酯、聚乙二醇和水于80℃搅拌反应20小时，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干即得所述磷酸三丁酯改性纤维素。
其中，制备纤维素时，1g植物秸秆对应添加正己烷18mL。
其中，所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为4mol/L；所述脱蜡产物与氢氧化钠溶液常温反应6小时。
其中，1g纤维素对应添加磷酸三丁酯0.4mL，对应添加聚乙二醇0.2mL，对应添加水0.3mL。
实施例7：
一种磷酸三丁酯改性纤维素，由如下方法制备而成：取植物秸秆经清洗、烘干和粉碎后添加到正己烷中加热搅拌脱蜡，过滤、洗净并烘干；将脱蜡产物与氢氧化钠溶液在常温条件搅拌反应，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干得纤维素备用；然后将纤维素与磷酸三丁酯、聚乙二醇和水于80℃搅拌反应20小时，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干即得所述磷酸三丁酯改性纤维素。
其中，制备纤维素时，1g植物秸秆对应添加正己烷22mL。
其中，所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为4mol/L；所述脱蜡产物与氢氧化钠溶液常温反应6小时。
其中，1g纤维素对应添加磷酸三丁酯0.4mL，对应添加聚乙二醇0.2mL，对应添加水0.3mL。
本发明提供的磷酸三丁酯改性纤维素可以吸附去除水体中的二价镉。
上述具体实施例的作用在于说明本发明创造的实质性内容，但并不以此限定本发明创造的保护范围。对本发明创造的技术方案进行简单修改或等同替换，并不会脱离本发明创造技术方案的实质，因而必然落入本发明创造的保护范围。

Claims (7)

1.一种磷酸三丁酯改性纤维素，其特征在于，由如下方法制备而成：取植物秸秆经清洗、烘干和粉碎后添加到正己烷中加热搅拌脱蜡，过滤、洗净并烘干；将脱蜡产物与氢氧化钠溶液在常温条件搅拌反应，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干得纤维素备用；然后将纤维素与磷酸三丁酯、聚乙二醇和水于70-90℃搅拌反应16-24小时，过滤，依次用超纯水和乙醇冲洗，烘干即得所述磷酸三丁酯改性纤维素。
2.根据权利要求1所述的磷酸三丁酯改性纤维素，其特征在于：制备纤维素时，1g植物秸秆对应添加正己烷15-25mL。
3.根据权利要求1所述的磷酸三丁酯改性纤维素，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为3-5mol/L。
4.根据权利要求3所述的磷酸三丁酯改性纤维素，其特征在于：脱蜡产物与氢氧化钠溶液常温反应4-8小时。
5.根据权利要求1所述的磷酸三丁酯改性纤维素，其特征在于：1g纤维素对应添加磷酸三丁酯0.3-0.5mL。
6.根据权利要求1所述的磷酸三丁酯改性纤维素，其特征在于：1g纤维素对应添加聚乙二醇0.1-0.3mL。
7.根据权利要求1所述的磷酸三丁酯改性纤维素，其特征在于：1g纤维素对应添加水0.2-0.4mL。
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