CN111420975B - 一种改性甘蔗渣及其制备方法和应用 - Google Patents

一种改性甘蔗渣及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于有机生物质材料改性技术领域。本发明提供了一种改性甘蔗渣的制备方法，将甘蔗渣顺次进行预处理、酯化反应和磁化反应，在酯化反应中，有机酸不仅接枝到了预处理甘蔗渣的表面，还引入了新的羧基官能团，增加了对金属离子的吸附能力；磁化反应时，将Fe3O4粒子引入了酯化甘蔗渣的表面，使得酯化甘蔗渣的结构稳定性增强，通过磁性，易于从复杂体系中分离。本发明还提供了所述制备方法得到的改性甘蔗渣，改善了甘蔗渣的结构，提高了对重金属离子的吸附能力。本发明还提供了所述甘蔗渣在重金属离子吸附中的应用，为重金属离子的去除带来了新的方向。

Description

一种改性甘蔗渣及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及有机生物质材料改性技术领域，尤其涉及一种改性甘蔗渣及其制备方法和应用。
背景技术
随着工业化的快速发展，水体生态系统中的重金属污染因其对环境和人类健康的高风险，正成为世界范围内的一个重要环境问题。它们进入人体后会对人体重要器官造成严重损害。近年来，由于生物质来源的吸附材料对环境更友好，因此其在生物吸附中的应用成为研究热点。
有机废物是农作物收获或食品加工的副产品，是除传统吸附剂外的一种很有前途的重金属吸收替代品。甘蔗渣是典型的农业废弃物代表，由纤维素(40-50％)、半纤维素(25-30％)和木质素(20-25％)组成。甘蔗渣可以吸附重金属，阻止重金属向生物迁移。但是，天然甘蔗渣对重金属的吸附能力普遍较低，降低了利用效率；且容易被微生物分解，对环境造成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种改性甘蔗渣并应用到吸附重金属离子中。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种改性甘蔗渣的制备方法，包含以下步骤：
(1)将甘蔗渣在混合溶液中进行预处理，得到预处理甘蔗渣；
(2)将预处理甘蔗渣、碱性酸式盐和有机酸进行酯化反应，得到酯化甘蔗渣；
(3)将酯化甘蔗渣、铁溶液和碱性溶液进行磁化处理，得到改性甘蔗渣。
作为优选，所述步骤(1)中混合溶液包含碱性化合物、过氧化氢和水；所述碱性化合物为氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钙中的一种或几种；所述碱性化合物的质量分数为3～5％，所述过氧化氢的质量分数为2～4％，余量用水补足；所述甘蔗渣和混合溶液的用量比为1g：(20～30)mL。
作为优选，所述步骤(1)中的预处理在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为300～500rpm，所述预处理的温度为20～30℃，所述预处理的时间为3～5h。
作为优选，所述步骤(2)中碱性酸式盐为碳酸氢钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠中的一种或几种；所述有机酸为柠檬酸、琥珀酸和乙二胺四乙酸中的一种或几种；所述预处理甘蔗渣、碱性酸式盐和有机酸的用量比为1g：(0.2～0.6)g：(25～35)mL。
作为优选，所述步骤(2)中酯化反应包含顺次进行的两步酯化反应，所述第一步酯化反应的反应温度为50～70℃，所述第一步酯化反应的反应时间为20～28h，所述第二步酯化反应的反应温度为80～120℃，所述第二步酯化反应的反应时间为2～6h。
作为优选，所述步骤(3)中铁溶液中铁离子的浓度为0.1～0.5mol/L；所述铁溶液中包含二价铁离子和三价铁离子；所述酯化甘蔗渣和铁溶液的用量比为1g：(40～60)mL。
作为优选，所述步骤(3)中碱性溶液包含氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液，所述碱性溶液的浓度为2～6mol/L。
作为优选，所述步骤(3)中磁化反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为300～500rpm，所述磁化反应的时间为0.5～1.5h；所述磁化反应的温度为60～80℃。
本发明还提供了所述制备方法得到的改性甘蔗渣。
本发明还提供了所述的改性甘蔗渣在吸附重金属离子中的应用。
本发明提供了一种改性甘蔗渣的制备方法，将甘蔗渣顺次进行预处理、酯化反应和磁化反应，在酯化反应中，有机酸不仅接枝到了预处理甘蔗渣的表面，还引入了新的羧基官能团，增加了对金属离子的吸附能力；磁化反应时，将Fe3O4粒子引入了酯化甘蔗渣的表面，使得酯化甘蔗渣的结构稳定性增强，通过磁性，易于从复杂体系中分离。
本发明还提供了所述制备方法得到的改性甘蔗渣，改善了甘蔗渣的结构，提高了对重金属离子的吸附能力。
本发明还提供了所述甘蔗渣在重金属离子吸附中的应用，为重金属离子的去除带来了新的方向。
具体实施方式
本发明提供了一种改性甘蔗渣的制备方法，包含以下步骤：
(1)将甘蔗渣在混合溶液中进行预处理，得到预处理甘蔗渣；
(2)将预处理甘蔗渣、碱性酸式盐和有机酸进行酯化反应，得到酯化甘蔗渣；
(3)将酯化甘蔗渣、铁溶液和碱性溶液进行磁化反应，得到改性甘蔗渣。
在本发明中，所述步骤(1)中的甘蔗渣优选进行干燥处理，所述干燥处理的温度优选为50～70℃，进一步优选为55～65℃；所述干燥处理优选将甘蔗渣烘干至恒重；所述干燥处理后的甘蔗渣优选进行粉碎，所述粉碎后甘蔗渣的最大尺寸优选小于2mm，进一步优选为小于1.8mm。
在本发明中，所述步骤(1)中混合溶液优选包含碱性化合物、过氧化氢和水；所述碱性化合物优选为氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钙中的一种或几种，进一步优选为氢氧化钠；所述碱性化合物的质量分数优选为3～5％，进一步优选为3.3～4.7％，更优选为3.8～4.2％；所述过氧化氢的质量分数优选为2～4％，进一步优选为2.3～3.7％，更优选为2.8～3.2％；余量用水补足；所述混合溶液需现配现用；所述甘蔗渣和混合溶液的用量比优选为1g：(20～30)mL，进一步优选为1g：(22～28)mL，更优选为1g：(24～26)mL。
在本发明中，所述步骤(1)中预处理优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速优选300～500rpm，进一步优选为320～480rpm，更优选为360～440rpm；所述预处理的温度优选为20～30℃，进一步优选为22～28℃，更优选为24～26℃；所述预处理的时间优选为3～5h，进一步优选为3.3～4.7h，更优选为3.8～4.2h。
在本发明中，优选将得到的预处理体系进行洗涤，所述洗涤后的酸碱度优选为7；将洗涤后的体系优选进行烘干处理，所述烘干处理的温度优选为50～70℃，进一步优选为55～65℃；烘干处理后得到的即为预处理甘蔗渣。
本发明中，在预处理过程中，氢氧化钠溶液不仅去除了甘蔗渣表面的杂质，还溶解了其中的蜡质层、糖类和部分木质素，使得甘蔗渣的结构变得松散，内部的羟基更多的暴露出来；另一方面，氢氧化钠溶液加速了过氧化氢的分解，使得氧气释放速度加快，让甘蔗渣的体积发生膨胀，进一步的提高了其松散程度，使暴露出的羟基数量进一步增多，便于下一步的反应。
在本发明中，碱性酸式盐优选为碳酸氢钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠中的一种或几种，进一步优选为碳酸氢钠；所述有机酸优选为柠檬酸、琥珀酸和乙二胺四乙酸中的一种或几种，进一步优选为柠檬酸；所述有机酸的浓度优选为0.8～1.2mol/L，更优选为0.9～1.1mol/L；所述预处理甘蔗渣、碱性酸式盐和有机酸的用量比优选为1g：(0.2～0.6)g：(25～35)mL，进一步优选为1g：(0.3～0.5)g：(27～33)mL，更优选为1g：(0.35～0.45)g：(29～31)mL。
在本发明中，所述步骤(2)中酯化反应前优选进行搅拌，所述搅拌的转速优选为300～500rpm，进一步优选为320～480rpm，更优选为380～420rpm；所述搅拌的时间优选为0.5～1.5h，进一步优选为0.8～1.2h，更优选为0.9～1.1h；所述搅拌的温度优选为20～30℃，进一步优选为22～28℃，更优选为24～26℃。
在本发明中，酯化反应前的搅拌使预处理甘蔗渣和柠檬酸混合均匀，充分接触，便于下一步的酯化反应充分进行。
在本发明中，所述步骤(2)中酯化反应优选包含顺次进行的两步酯化反应，所述第一步酯化反应的反应温度优选为50～70℃，进一步优选为55～65℃，更优选为58～62℃；所述第一步酯化反应的反应时间优选为20～28h，进一步优选为22～26h，更优选为23～25h；所述第二步酯化反应的反应温度优选为80～120℃，进一步优选为90～110℃，更优选为95～105℃；所述第二步酯化反应的反应时间优选为2～6h，进一步优选为3～5h，更优选为3.5～4.5h。
在本发明中，优选将酯化反应后的混合物冷却至室温并洗涤至中性；将洗涤后的体系优选进行烘干处理，所述烘干处理的温度优选为50～70℃，进一步优选为55～65℃；将烘干处理后的体系优选过筛，所述筛子孔径的尺寸优选为1～3mm，进一步优选为1.5～2.5mm；所述过筛后得到粉末即为酯化甘蔗渣。
本发明中，碱性酸式盐起到了催化的作用，促进有机酸中羧基官能团与甘蔗渣表面羟基的结合，进行酯化反应，将有机酸接枝到甘蔗渣的表面；有机酸在进行酯化反应后，为酯化产物增加了羧基官能团，羧基官能团易于和重金属离子结合，提高了甘蔗渣吸附重金属离子的能力；同时，有机酸作为交联剂也提高了甘蔗渣的稳定性。
在本发明中，所述步骤(3)中铁溶液中铁离子的浓度优选为(0.1～0.5)mol/L，进一步优选为(0.2～0.4)mol/L；所述铁溶液中优选包含二价铁离子和三价铁离子；所述二价铁离子和三价铁离子的摩尔比优选为(0.8～1.2):(0.8～1.2)，更优选为(0.9～1.1)：(0.9～1.1)；所述酯化甘蔗渣和铁溶液的用量比优选为1g：(40～60)mL，进一步优选为1g：(45～55)mL，更优选为1g：(48～52)mL。
在本发明中，优选将酯化后的甘蔗渣和铁溶液进行搅拌，所述搅拌的温度优选为60～80℃，进一步优选为65～75℃；所述搅拌的时间优选为0.5～1.5h，进一步优选为0.8～1.2h；所述搅拌的速率优选为300～500rpm，进一步优选为350～450rpm，更优选为380～420rpm；搅拌结束后，优选冷却至室温添加碱性溶液，进行下一步的磁化反应。
在本发明中，所述步骤(3)中碱性溶液优选包含氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液，进一步优选为氢氧化钠溶液；所述碱性溶液的浓度优选为2～6mol/L，进一步优选为3～5mol/L；添加所述碱性溶液后混合物的酸碱度优选为11或13；
在本发明中，所述步骤(3)中磁化反应优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速优选为300～500rpm，进一步优选为350～450rpm，更优选为380～420rpm；所述磁化反应的时间优选为0.5～1.5h，进一步优选为0.8～1.2h；所述磁化反应的温度优选为60～80℃，进一步优选为65～75℃。
在本发明中，所述磁化体系搅拌结束后，优选进行冷却；将冷却至室温后的磁化体系优选进行磁场分离；所述磁场分离的时间优选为3～7min，进一步优选为4～6min。
在本发明中，优选将得到的分离体系洗涤至中性；将洗涤后的体系优选进行烘干处理，所述烘干处理的温度优选为50～70℃，进一步优选为55～65℃；烘干处理后得到的即为改性甘蔗渣。
在本发明中，通过磁化将铁离子引入酯化甘蔗渣表面，提高吸附能力；由于铁离子的磁性能和化学稳定性，也能保持改性材料的结构；通过磁性将甘蔗渣从复杂体系中分离出来，避免了二次污染。
本发明还提供了所述制备方法得到的改性甘蔗渣。
本发明还提供了所述的改性甘蔗渣在吸附重金属离子中的应用。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种改性甘蔗渣的制备方法，依次进行以下步骤：
步骤一，将天然甘蔗渣进行预处理：
将干燥的原始甘蔗渣(粉碎至2mm)按照用量比为1g:25mL比例浸泡在混合溶液中，混合溶液中氢氧化钠的质量分数为4％，过氧化氢的质量分数为3％；然后在25℃下搅拌4小时，去除尘土，蜡质层和糖类等无关成分并使甘蔗渣结构疏松。固体残留物用去离子水清洗至pH＝7，并在60℃下烘干，得到预处理甘蔗渣。
步骤二，对预处理甘蔗渣进行酯化反应：
室温条件下(25℃)，预处理的甘蔗渣、NaHCO3和柠檬酸以1g：0.4g：30mL的比例混合，设置搅拌速率为400rpm搅拌1小时。将混合物均匀地分散在铁盘上，先在60℃条件下加热24小时，然后在100℃下继续加热4小时。最后，将它们用去离子水清洗至pH＝7，并在60℃下烘干。将烘干后的体系过2mm筛，得到酯化甘蔗渣。
步骤三，对酯化甘蔗渣进行磁化反应：
将酯化改性的甘蔗渣浸入铁离子浓度为0.1mol/L的铁溶液中，铁溶液中含有浓度相同的Fe2+和Fe3+，酯化甘蔗渣和铁溶液的用量比为1g：50mL，并在70℃以400rpm的速率搅拌1小时。待冷却至室温后，向混合物中逐滴添加浓度为4mol/LNaOH溶液至溶液的pH为11，继续在70℃条件下搅拌1小时(400rpm)。将得到的磁化体系冷却至室温后，磁场分离5min；最后去离子水冲洗固体至pH＝7并在60℃下烘干，以获得最终的改性甘蔗渣。
实施例2
一种改性甘蔗渣的制备方法，依次进行以下步骤：
步骤一，将天然甘蔗渣进行预处理：
将干燥的原始甘蔗渣(粉碎至2mm)按照用量比为1g:25mL比例浸泡在混合溶液中，混合溶液中氢氧化钠的质量分数为4％，过氧化氢的质量分数为3％；然后在25℃下搅拌4小时，去除尘土，蜡质层和糖类等无关成分并使甘蔗渣结构疏松。固体残留物用去离子水清洗至pH＝7，并在60℃下烘干，得到预处理甘蔗渣。
步骤二，对预处理甘蔗渣进行酯化反应：
室温条件下(25℃)，预处理的甘蔗渣、NaHCO3和柠檬酸以1g：0.4g：30mL的比例混合，设置搅拌速率为400rpm搅拌1小时。将混合物均匀地分散在铁盘上，先在60℃条件下加热24小时，然后在100℃下继续加热4小时。最后，将它们用去离子水清洗至pH＝7，并在60℃下烘干。将烘干后的体系过2mm筛，得到酯化甘蔗渣。
步骤三，对酯化甘蔗渣进行磁化反应：
将酯化改性的甘蔗渣浸入铁离子浓度为0.3mol/L的铁溶液中，铁溶液中含有浓度相同的Fe2+和Fe3+，酯化甘蔗渣和铁溶液的用量比为1g：50mL，并在70℃以400rpm的速率搅拌1小时。待冷却至室温后，向混合物中逐滴添加浓度为4mol/LNaOH溶液至溶液的pH为11，继续在70℃条件下搅拌1小时(400rpm)。将得到的磁化体系冷却至室温后，磁场分离5min；最后去离子水冲洗固体至pH＝7并在60℃下烘干，以获得最终的改性甘蔗渣。
实施例3
一种改性甘蔗渣的制备方法，依次进行以下步骤：
步骤一，将天然甘蔗渣进行预处理：
将干燥的原始甘蔗渣(粉碎至1.8mm)按照用量比为1g:25mL比例浸泡在混合溶液中，混合溶液中氢氧化钠的质量分数为4％，过氧化氢的质量分数为3％；然后在25℃下搅拌4小时，去除尘土，蜡质层和糖类等无关成分并使甘蔗渣结构疏松。固体残留物用去离子水清洗至pH＝7，并在60℃下烘干，得到预处理甘蔗渣。
步骤二，对预处理甘蔗渣进行酯化反应：
室温条件下(25℃)，预处理的甘蔗渣、NaHCO3和柠檬酸以1g：0.4g：30mL的比例混合，设置搅拌速率为400rpm搅拌1小时。将混合物均匀地分散在铁盘上，先在60℃条件下加热24小时，然后在100℃下继续加热4小时。最后，将它们用去离子水清洗至pH＝7，并在60℃下烘干。将烘干后的体系过2mm筛，得到酯化甘蔗渣。
步骤三，对酯化甘蔗渣进行磁化反应：
将酯化改性的甘蔗渣浸入铁离子浓度为0.5mol/L的铁溶液中，铁溶液中含有浓度相同的Fe2+和Fe3+，酯化甘蔗渣和铁溶液的用量比为1g：50mL，并在70℃以400rpm的速率搅拌1小时。待冷却至室温后，向混合物中逐滴添加浓度为4mol/LNaOH溶液至溶液的pH为11，继续在70℃条件下搅拌1小时(400rpm)。将得到的磁化体系冷却至室温后，磁场分离5min；最后去离子水冲洗固体至pH＝7并在60℃下烘干，以获得最终的改性甘蔗渣。
实施例4
一种改性甘蔗渣的制备方法，依次进行以下步骤：
步骤一，将天然甘蔗渣进行预处理：
将干燥的原始甘蔗渣(粉碎至2mm)按照用量比为1g:25mL比例浸泡在混合溶液中，混合溶液中氢氧化钠的质量分数为4％，过氧化氢的质量分数为3％；然后在25℃下搅拌4小时，去除尘土，蜡质层和糖类等无关成分并使甘蔗渣结构疏松。固体残留物用去离子水清洗至pH＝7，并在60℃下烘干，得到预处理甘蔗渣。
步骤二，对预处理甘蔗渣进行酯化反应：
室温条件下(25℃)，预处理的甘蔗渣、NaHCO3和柠檬酸以1g：0.4g：30mL的比例混合，设置搅拌速率为400rpm搅拌1小时。将混合物均匀地分散在铁盘上，先在60℃条件下加热24小时，然后在100℃下继续加热4小时。最后，将它们用去离子水清洗至pH＝7，并在60℃下烘干。将烘干后的体系过2mm筛，得到酯化甘蔗渣。
步骤三，对酯化甘蔗渣进行磁化反应：
将酯化改性的甘蔗渣浸入铁离子浓度为0.1mol/L的铁溶液中，铁溶液中含有浓度相同的Fe2+和Fe3+，酯化甘蔗渣和铁溶液的用量比为1g：50mL，并在70℃以400rpm的速率搅拌1小时。待冷却至室温后，向混合物中逐滴添加浓度为4mol/LNaOH溶液至溶液的pH为13，继续在70℃条件下搅拌1小时(400rpm)。将得到的磁化体系冷却至室温后，磁场分离5min；最后去离子水冲洗固体至pH＝7并在60℃下烘干，以获得最终的改性甘蔗渣。
实施例5
一种改性甘蔗渣的制备方法，依次进行以下步骤：
步骤一，将天然甘蔗渣进行预处理：
将干燥的原始甘蔗渣(粉碎至2mm)按照用量比为1g:25mL比例浸泡在混合溶液中，混合溶液中氢氧化钠的质量分数为4％，过氧化氢的质量分数为3％；然后在25℃下搅拌4小时，去除尘土，蜡质层和糖类等无关成分并使甘蔗渣结构疏松。固体残留物用去离子水清洗至pH＝7，并在60℃下烘干，得到预处理甘蔗渣。
步骤二，对预处理甘蔗渣进行酯化反应：
室温条件下(25℃)，预处理的甘蔗渣、NaHCO3和柠檬酸以1g：0.4g：30mL的比例混合，设置搅拌速率为400rpm搅拌1小时。将混合物均匀地分散在铁盘上，先在60℃条件下加热24小时，然后在100℃下继续加热4小时。最后，将它们用去离子水清洗至pH＝7，并在60℃下烘干。将烘干后的体系过2mm筛，得到酯化甘蔗渣。
步骤三，对酯化甘蔗渣进行磁化反应：
将酯化改性的甘蔗渣浸入铁离子浓度为0.3mol/L的铁溶液中，铁溶液中含有浓度相同的Fe2+和Fe3+，酯化甘蔗渣和铁溶液的用量比为1g：50mL，并在70℃以400rpm的速率搅拌1小时。待冷却至室温后，向混合物中逐滴添加浓度为4mol/LNaOH溶液至溶液的pH为13，继续在70℃条件下搅拌1小时(400rpm)。将得到的磁化体系冷却至室温后，磁场分离5min；最后去离子水冲洗固体至pH＝7并在60℃下烘干，以获得最终的改性甘蔗渣。
实施例6
一种改性甘蔗渣的制备方法，依次进行以下步骤：
步骤一，将天然甘蔗渣进行预处理：
将干燥的原始甘蔗渣(粉碎至2mm)按照用量比为1g:25mL比例浸泡在混合溶液中，混合溶液中氢氧化钠的质量分数为4％，过氧化氢的质量分数为3％；然后在25℃下搅拌4小时，去除尘土，蜡质层和糖类等无关成分并使甘蔗渣结构疏松。固体残留物用去离子水清洗至pH＝7，并在60℃下烘干，得到预处理甘蔗渣。
步骤二，对预处理甘蔗渣进行酯化反应：
室温条件下(25℃)，预处理的甘蔗渣、NaHCO3和柠檬酸以1g：0.4g：30mL的比例混合，设置搅拌速率为400rpm搅拌1小时。将混合物均匀地分散在铁盘上，先在60℃条件下加热24小时，然后在100℃下继续加热4小时。最后，将它们用去离子水清洗至pH＝7，并在60℃下烘干。将烘干后的体系过2mm筛，得到酯化甘蔗渣。
步骤三，对酯化甘蔗渣进行磁化反应：
将酯化改性的甘蔗渣浸入铁离子浓度为0.5mol/L的铁溶液中，铁溶液中含有浓度相同的Fe2+和Fe3+，酯化甘蔗渣和铁溶液的用量比为1g：50mL，并在70℃以400rpm的速率搅拌1小时。待冷却至室温后，向混合物中逐滴添加浓度为4mol/LNaOH溶液至溶液的pH为13，继续在70℃条件下搅拌1小时(400rpm)。将得到的磁化体系冷却至室温后，磁场分离5min；最后去离子水冲洗固体至pH＝7并在60℃下烘干，以获得最终的改性甘蔗渣。
对比例1
没有经过改性的干燥的甘蔗渣(粉碎至2mm)。
应用实施例
分别准备30mL的，镉离子浓度为20mg/L、铅离子浓度为200mg/L的中性溶液，将实施例1～6的改性甘蔗渣、对比例1的普通甘蔗渣分别加入到上述两种溶液中，以250rpm速率搅拌24h后过滤，测定废液中的重金属离子浓度，结果记录在表1中。
表1实验结果
Figure BDA0002496267580000111
由以上实施例可知，本发明提供了一种改性甘蔗渣，本发明所提供的改性甘蔗渣，吸附稳定性高，对重金属离子去除率高，而且由于材料带有磁性，易于分离，操作简单，绿色无毒，可广泛应用于处理含有重金属处理的废水中。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种改性甘蔗渣的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)将甘蔗渣在混合溶液中进行预处理，得到预处理甘蔗渣；
(2)将预处理甘蔗渣、碱性酸式盐和有机酸进行酯化反应，得到酯化甘蔗渣；
(3)将酯化甘蔗渣、铁溶液和碱性溶液进行磁化处理，得到改性甘蔗渣；
所述步骤(2)中碱性酸式盐为碳酸氢钠；所述有机酸为柠檬酸、琥珀酸和乙二胺四乙酸中的一种或几种；所述预处理甘蔗渣、碱性酸式盐和有机酸的用量比为1g：(0.2～0.6)g：(25～35)mL；
所述步骤(2)中酯化反应包含顺次进行的两步酯化反应，所述第一步酯化反应的反应温度为50～70℃，所述第一步酯化反应的反应时间为20～28h，所述第二步酯化反应的反应温度为80～120℃，所述第二步酯化反应的反应时间为2～6h。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中混合溶液包含碱性化合物、过氧化氢和水；所述碱性化合物为氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钙中的一种或几种；所述碱性化合物的质量分数为3～5％，所述过氧化氢的质量分数为2～4％，余量用水补足；所述甘蔗渣和混合溶液的用量比为1g：(20～30)mL。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的预处理在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为300～500rpm，所述预处理的温度为20～30℃，所述预处理的时间为3～5h。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中铁溶液中铁离子的浓度为0.1～0.5mol/L；所述铁离子包含二价铁离子和三价铁离子；所述酯化甘蔗渣和铁溶液的用量比为1g：(40～60)mL。
5.如权利要求1，2，3和4任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中碱性溶液包含氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液，所述碱性溶液的浓度为2～6mol/L。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中磁化反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为300～500rpm，所述磁化反应的时间为0.5～1.5h；所述磁化反应的温度为60～80℃。
7.权利要求1～6任意一项所述制备方法得到的改性甘蔗渣。
8.权利要求7所述的改性甘蔗渣在吸附重金属离子中的应用。
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