CN112934188A - 一种秸秆基两性染料吸附剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及染料吸附剂技术领域，特别涉及一种秸秆基两性染料吸附剂及其制备方法和应用。以秸秆为高分子骨架，首先在乙醇‑水混合体系中与卤代乙酸反应，在秸秆的纤维素分子链上接枝羧基，制备成羧甲基秸秆纤维素，然后再与甲基丙烯酸二烷氨基乙酯接枝共聚，在秸秆的纤维素分子链上接枝叔胺基，形成兼具阴离子和阳离子的秸秆基两性吸附剂。该法操作简单、反应条件温和，合成路径短，且所用的主要原料为废弃物秸秆，成本低廉，故所得产品具有良好的环境友好性，用其作吸附剂可处理阴离子染料和阳离子染料，具有吸附能力强、脱色率高、选择性好、吸附时间短、应用范围广等特点，有利于工业化的实际应用，在环保领域具有重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及染料吸附剂技术领域，特别涉及一种秸秆基两性染料吸附剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着我国纺织印染工业的迅速发展，染料废水已成为了当今最主要的水污染源之一。染料废水主要来自于印染加工中漂练、染色、印花及整理等工序，通常含有未上染的染料、染色助剂、无机盐等物质，具有组成复杂、色度高、COD和BOD浓度高、难生物降解物质多等特点。工业产生的染料废水若直接排放到江河、湖泊等环境中，不仅造成自然水体的污染，还会影响水体植物的光合作用，引起水体生态环境的破坏。此外，染料废水中许多芳香胺具有致癌性，有毒有害物质进入食物链，也会对人体的健康产生危害。
目前，常见的染料废水处理方法主要包括生化处理法、物理处理法和化学处理法等。其中，化学处理法又分为光催化氧化法、电化学法、膜分离法、吸附法等。吸附法是利用吸附剂表面及内部空隙的物理、化学以及离子交换等作用，吸附染料污染物，从而达到对染料废水脱色的目的，是目前应用较为广泛的处理方法之一。吸附法可选的吸附剂有活性炭、分子筛、活性氧化铝、沸石等，但是存在价格昂贵、再生困难、寿命短、污泥量大等问题。近年来，开发高效、廉价、绿色环保的天然高分子吸附剂受到人们的广泛关注。秸秆是玉米、小麦、水稻、高粱、大豆、棉花等成熟农作物的茎叶部分的总称，通常被作为一类农作物的废弃物，是一种来源丰富、价格低廉的可再生资源。由于秸秆纤维素分子链上分布着大量的羟基，因此，可通过引入不同的官能团对其进行化学改性，制备成秸秆基吸附剂。此外，传统吸附剂的功能通常比较单一，一般仅对一种类型的染料有较好的吸附作用，无法对不同类型的染料达到良好的脱色效果。
因此，目前亟需一种吸附能力强、脱色率高、选择性好、安全环保可降解、环境友好及应用范围广的染料吸附剂。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于染料吸附以及染料环境污染治理，具有吸附能力强、环境友好性、可生物降解、应用范围广的秸秆基两性染料吸附剂及其制备方法和应用。
本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种秸秆基两性染料吸附剂，以秸秆为高分子骨架，通过接枝取代和接枝共聚反应，在秸秆的纤维素分子链上接枝羧基和叔胺基基团，形成兼具有阴离子和阳离子的秸秆基两性染料吸附剂。
进一步的，所述秸秆基两性染料吸附剂的表面具有孔隙结构，且秸秆纤维素分子链上分布着大量的阴离子和阳离子基团。
进一步的，所述两性染料吸附剂的吸附原理为：
秸秆基两性染料吸附剂的孔隙结构在吸附过程中起到物理吸附的作用；同时，吸附剂中的羧基在弱碱性条件下可脱去质子转化成羧酸根阴离子，对阳离子染料具有良好的静电吸引、离子交换等化学吸附作用；而叔胺基在酸性条件下更易结合质子形成季胺盐，对阴离子染料具有更好的吸附性能；除了离子交换吸附原理外，阴离子和阳离子在吸附过程中也存在协同促进作用，与仅含有一种电荷的阴离子或阳离子型吸附剂相比，两性高分子吸附剂不仅具有普通离子型吸附剂的单一吸附作用，还可通过电性中和、吸附架桥作用，以及高分子间的缠绕包裹作用，对阴离子型和阳离子型两种电性完全相反的染料均具有较好的吸附效果。
本发明还包括一种制备秸秆基两性染料吸附剂的方法，
1)秸秆的预处理
秸秆去皮粉碎得到秸秆粉末，加入H2O2水溶液，并用NaOH水溶液使反应体系成强碱性，在一定温度下搅拌反应，反应完成后过滤，滤饼烘干，得到秸秆纤维素；
2)秸秆的阴离子化改性
取一定量的秸秆纤维素，加入乙醇水溶液和粉末状NaOH固体，搅拌均匀后进行碱化反应，反应结束后，逐滴加入卤代乙酸的乙醇溶液，混合均匀后，在一定温度下进行醚化反应，一段时间后补加一定量的粉末状NaOH固体，继续醚化反应，反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH值，抽滤，洗涤，烘干，粉碎，制得羧甲基秸秆纤维素；
3)秸秆的阳离子化改性
取上述制备的羧甲基秸秆纤维素，加入过硫酸盐和甲基丙烯酸二烷氨基乙酯，在乙醇和水的混合溶液中混合均匀后进行反应，反应后加入无水乙醇洗涤、过滤和干燥，得到秸秆基两性染料吸附剂。
进一步的，所述的秸秆选自玉米秸秆、小麦秸秆、稻草秸秆、高粱秸秆、大豆秸秆、棉花秸秆中的一种或几种；
或，所述的卤代乙酸选自氯乙酸、溴乙酸、碘乙酸中的一种；
或，所述的过硫酸盐选自过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种；
或，所述的甲基丙烯酸二烷氨基乙酯选自甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的一种。
进一步的，
所述步骤1)中H2O2水溶液的质量分数为2％～10％；所述NaOH水溶液的质量分数为20％～30％；所述反应温度为60～80℃；所述反应时间为4～6h；
或，所述步骤2)中秸秆纤维素、粉末状NaOH、卤代乙酸的质量比为1:0.4～1.4:0.6～1.6；所述反应温度为30～80℃；所述反应时间为2～5h；
或，所述步骤3)中羧甲基秸秆纤维素、过硫酸盐和甲基丙烯酸二烷氨基乙酯的质量比为1:1～1.5:10～50；所述反应温度为60～80℃；所述反应时间为3～6h。
进一步的，具体的制备步骤为：
1)秸秆的预处理
将秸秆去皮后粉碎，加入2％～10％的H2O2水溶液，用20％～30％的NaOH水溶液调整溶液的pH值为11～13，控制反应温度为60～80℃，搅拌条件下反应4～6h，过滤得到秸秆纤维素；其中，秸秆粉末、2％～10％的H2O2水溶液的质量比为1:20～30；
2)秸秆的阴离子化改性
向秸秆纤维素中加入10～30mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀，放入恒温水浴锅中30～50℃进行碱化反应，反应60min后加入体积分数为85％的卤代乙酸的乙醇溶液，然后在30～80℃下进行醚化反应，反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化0.5～3.5h。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，得到的固体用80％～90％的乙醇水溶液多次洗涤，60℃下烘干，粉碎得羧甲基秸秆纤维素；其中，秸秆纤维素、粉末状NaOH、卤代乙酸的质量比为1:0.4～1.4:0.6～1.6；
3)秸秆的阳离子化改性
取羧甲基秸秆纤维素和过硫酸盐，加入10～30mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下60～80℃搅拌30～60min，随后加入甲基丙烯酸二烷氨基乙酯，继续反应2.5～5h，反应结束后，使用减压抽滤，并用80％～90％的乙醇水溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH呈中性，40℃下烘干，得秸秆基两性染料吸附剂；其中，羧甲基秸秆纤维素、过硫酸盐和甲基丙烯酸二烷氨基乙酯的质量比为1:1～1.5:10～50。
本发明还包括一种秸秆基两性染料吸附剂的应用，所述秸秆基两性染料吸附剂用于有机阴离子型染料和阳离子型染料的吸附以及染料污染物的环境污染治理。
进一步的，染料吸附性能的检测步骤为：
1)染料废水的模拟及其标准工作曲线
取染料溶于水中，用碳酸钠溶液和盐酸将溶液中和至pH为7左右，配制不同浓度的染料溶液；
以去离子水作为参比溶液，测定各浓度染料溶液的吸光度，并作染料浓度对吸光度的紫外可见吸收标准工作曲线；
2)染料吸附性能检测
取染料溶液10mL于具塞锥形瓶中，加入适量的秸秆基两性染料吸附剂，用盐酸和碳酸钠溶液调节染料溶液初始pH至2～10，密封后，室温下将锥形瓶置于磁力搅拌器中震荡30～120min，离心分离，取上层清液，用紫外-可见分光光度计测定其吸光度，染料脱色率R％和染料吸附量q的计算公式为：
其中，C0、Ce分别为染料初始浓度、染料吸附平衡浓度，V为溶液体积，m为秸秆基两性染料吸附剂的质量。
进一步的，所述秸秆基两性染料吸附剂对于初始浓度为50～800mg·L-1的有机阴离子型或阳离子型染料溶液，染料吸附量达到30～400mg·g-1，60～120min达到吸附平衡。
进一步的，所述的阴离子型染料选自酸性大红G、酸性艳蓝RAW、酸性媒介黑T、酸性嫩黄2G、活性艳橙、X型活性染料、K型活性染料、KN型活性染料、M型活性染料中的一种；所述的阳离子型染料选自亚甲基蓝、阳离子蓝G、阳离子翠蓝GB、阳离子桃红FG、阳离子红GTL、阳离子蓝FGL中的一种。
本发明秸秆基两性染料吸附剂及其制备方法和应用的有益效果是：
本发明以秸秆为基体，卤代乙酸为阴离子化试剂，甲基丙烯酸二烷氨基乙酯为阳离子化试剂，形成兼具有阴离子和阳离子的秸秆基两性吸附剂，该法操作简单、反应条件温和，合成路径短，且所用的主要原料为来源丰富的农作物废弃物秸秆，成本低廉，且秸秆是一种天然高分子材料，故所得产品具有良好的环境友好性，用其作吸附剂处理染料废水具有吸附能力强、脱色率高、选择性好、吸附时间短、应用范围广等特点，有利于工业化的实际应用，在环保领域具有重要的意义。
附图说明
图1为本发明实施例2中玉米秸秆基两性吸附剂的傅里叶红外光谱图。
图2为本发明实施例2中玉米秸秆基两性吸附剂的SEM图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明；
实施例1：
如图1-2所示，一种秸秆基两性染料吸附剂，以秸秆为高分子骨架，通过接枝取代和接枝共聚反应，在秸秆的纤维素分子链上接枝羧基和叔胺基基团，形成兼具有阴离子和阳离子的秸秆基两性染料吸附剂。
所述秸秆基两性染料吸附剂的表面具有孔隙结构，且秸秆纤维素分子链上分布着大量的阴离子和阳离子基团。
所述两性染料吸附剂的吸附原理为：
秸秆基两性染料吸附剂的孔隙结构在吸附过程中起到物理吸附的作用；同时，吸附剂中的羧基在弱碱性条件下可脱去质子转化成羧酸根阴离子，对阳离子染料具有良好的静电吸引、离子交换等化学吸附作用；而叔胺基在酸性条件下更易结合质子形成季胺盐，对阴离子染料具有更好的吸附性能；除了离子交换吸附原理外，阴离子和阳离子在吸附过程中也存在协同促进作用，与仅含有一种电荷的阴离子或阳离子型吸附剂相比，两性高分子吸附剂不仅具有普通离子型吸附剂的单一吸附作用，还可通过电性中和、吸附架桥作用，以及高分子间的缠绕包裹作用，对阴离子型和阳离子型两种电性完全相反的染料均具有较好的吸附效果。
本发明还包括一种制备秸秆基两性染料吸附剂的方法，
1)秸秆的预处理
秸秆去皮粉碎得到秸秆粉末，加入H2O2水溶液，并用NaOH水溶液使反应体系成强碱性，在一定温度下搅拌反应，反应完成后过滤，滤饼烘干，得到秸秆纤维素；
2)秸秆的阴离子化改性
取一定量的秸秆纤维素，加入乙醇水溶液和粉末状NaOH固体，搅拌均匀后进行碱化反应，反应结束后，逐滴加入卤代乙酸的乙醇溶液，混合均匀后，在一定温度下进行醚化反应，一段时间后补加一定量的粉末状NaOH固体，继续醚化反应，反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH值，抽滤，洗涤，烘干，粉碎，制得羧甲基秸秆纤维素；
3)秸秆的阳离子化改性
取上述制备的羧甲基秸秆纤维素，加入过硫酸盐和甲基丙烯酸二烷氨基乙酯，在乙醇和水的混合溶液中混合均匀后进行反应，反应后加入无水乙醇洗涤、过滤和干燥，得到秸秆基两性染料吸附剂。
所述的秸秆选自玉米秸秆、小麦秸秆、稻草秸秆、高粱秸秆、大豆秸秆、棉花秸秆中的一种或几种；
或，所述的卤代乙酸选自氯乙酸、溴乙酸、碘乙酸中的一种；
或，所述的过硫酸盐选自过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种；
或，所述的甲基丙烯酸二烷氨基乙酯选自甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的一种。
进一步的，
所述步骤1)中H2O2水溶液的质量分数为2％～10％；所述NaOH水溶液的质量分数为20％～30％；所述反应温度为60～80℃；所述反应时间为4～6h；
或，所述步骤2)中秸秆纤维素、粉末状NaOH、卤代乙酸的质量比为1:0.4～1.4:0.6～1.6；所述反应温度为30～80℃；所述反应时间为2～5h；
或，所述步骤3)中羧甲基秸秆纤维素、过硫酸盐和甲基丙烯酸二烷氨基乙酯的质量比为1:1～1.5:10～50；所述反应温度为60～80℃；所述反应时间为3～6h。
具体的制备步骤为：
1)秸秆的预处理
将秸秆去皮后粉碎，加入2％～10％的H2O2水溶液，用20％～30％的NaOH水溶液调整溶液的pH值为11～13，控制反应温度为60～80℃，搅拌条件下反应4～6h，过滤得到秸秆纤维素；其中，秸秆粉末、2％～10％的H2O2水溶液的质量比为1:20～30；
2)秸秆的阴离子化改性
向秸秆纤维素中加入10～30mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀，放入恒温水浴锅中30～50℃进行碱化反应，反应60min后加入体积分数为85％的卤代乙酸的乙醇溶液，然后在30～80℃下进行醚化反应，反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化0.5～3.5h。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，得到的固体用80％～90％的乙醇水溶液多次洗涤，60℃下烘干，粉碎得羧甲基秸秆纤维素；其中，秸秆纤维素、粉末状NaOH、卤代乙酸的质量比为1:0.4～1.4:0.6～1.6；
3)秸秆的阳离子化改性
取羧甲基秸秆纤维素和过硫酸盐，加入10～30mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下60～80℃搅拌30～60min，随后加入甲基丙烯酸二烷氨基乙酯，继续反应2.5～5h，反应结束后，使用减压抽滤，并用80％～90％的乙醇水溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH呈中性，40℃下烘干，得秸秆基两性染料吸附剂；其中，羧甲基秸秆纤维素、过硫酸盐和甲基丙烯酸二烷氨基乙酯的质量比为1:1～1.5:10～50。
本发明还包括一种秸秆基两性染料吸附剂的应用，所述秸秆基两性染料吸附剂用于有机阴离子型染料和阳离子型染料的吸附以及染料污染物的环境污染治理。
进一步的，染料吸附性能的检测步骤为：
1)染料废水的模拟及其标准工作曲线
取染料溶于水中，用碳酸钠溶液和盐酸将溶液中和至pH为7左右，配制不同浓度的染料溶液；
以去离子水作为参比溶液，测定各浓度染料溶液的吸光度，并作染料浓度对吸光度的紫外可见吸收标准工作曲线；
2)染料吸附性能检测
取染料溶液10mL于具塞锥形瓶中，加入适量的秸秆基两性染料吸附剂，用盐酸和碳酸钠溶液调节染料溶液初始pH至2～10，密封后，室温下将锥形瓶置于磁力搅拌器中震荡30～120min，离心分离，取上层清液，用紫外-可见分光光度计测定其吸光度，染料脱色率R％和染料吸附量q的计算公式为：
其中，C0、Ce分别为染料初始浓度、染料吸附平衡浓度，V为溶液体积，m为秸秆基两性染料吸附剂的质量。
所述秸秆基两性染料吸附剂对于初始浓度为50～800mg·L-1的有机阴离子型或阳离子型染料溶液，染料吸附量达到30～400mg·g-1，60～120min达到吸附平衡。
所述的阴离子型染料选自酸性大红G、酸性艳蓝RAW、酸性媒介黑T、酸性嫩黄2G、活性艳橙、X型活性染料、K型活性染料、KN型活性染料、M型活性染料中的一种；所述的阳离子型染料选自亚甲基蓝、阳离子蓝G、阳离子翠蓝GB、阳离子桃红FG、阳离子红GTL、阳离子蓝FGL中的一种。
由于农作物秸秆中富含纤维素、半纤维素和木质素等天然高分子，因此分子链间和分子链内广泛形成氢键，从而影响其反应活性而不能有效进行染料吸附，秸秆纤维素先与卤代乙酸进行醚化反应生成羧甲基纤维素，再与甲基丙烯酸二烷氨基乙酯接枝共聚。制备秸秆基吸附剂等生物质吸附材料，对染料废水具有良好的净化功能和较好的吸附效果。
先与卤代乙酸进行反应制备羧甲基秸秆纤维素，引入羧基后再进行叔胺基的引入的优点是，可利用羧基的水溶性改善秸秆纤维素的溶解性能，大幅降低秸秆纤维素的结晶度，提高其接枝共聚的反应活性，更易于下一步叔胺基官能团的引入，使合成的吸附剂的吸附效果更好。
本申请中的叔胺基在吸附时，酸性条件下更易结合质子形成季胺盐，对阴离子染料将具有会更高的吸附效果。
改性后的染料吸附剂，吸附机理是化学吸附和物理吸附的共同吸附作用，其中化学吸附为改性后秸秆表面的阴、阳离子基团对含阳离子基团染料和阴离子基团染料的静电吸引、离子交换等作用；秸秆表面具有孔隙结构，碱化后得到白色蓬松粉末状的秸秆，其表面的孔隙结构增加，而物理吸附利用秸秆表面具备孔隙结构这一特点，多孔结构在染料吸附剂的吸附过程中起到物理吸附的作用；此外，物理吸附与化学吸附协同吸附作用，多孔结构将染料吸附于孔隙内部，孔隙内部及其周围的离子基团通过静电吸引和离子交换作用牢牢地将染料分子束缚于孔隙内部，进一步加强了染料吸附剂的吸附量和吸附牢固度。
本申请中吸附剂除了上述原理外，阴离子和阳离子在吸附过程中也存在协同促进作用，与仅含有一种电荷的阴离子或阳离子型吸附剂相比，两性高分子吸附剂不仅具有普通离子型吸附剂的单一吸附作用，还由于其兼具阴、阳离子基团结构的双重特点，使其具有电性中和、吸附架桥作用，以及高分子间的缠绕包裹等作用，自身抗盐性强，pH值适用范围宽，应用范围广，弥补了传统离子型吸附剂只能处理单一离子型染料污染物的不足，对阴离子型和阳离子型两种电性完全相反的染料均具有较好的吸附效果。
实施例2：
将玉米秸秆去皮后，用去离子水洗涤3次，放入烘箱60℃烘干，然后粉碎得到秸秆粉末，再将秸秆粉末置于三口瓶中，加入质量分数为2％的H2O2水溶液，并用质量分数为20％的NaOH水溶液调整体系的pH值为12.5，控制反应温度为60℃，搅拌条件下反应5h，过滤并用去离子水洗涤残渣，得到预处理的玉米秸秆纤维素。取0.3g玉米秸秆纤维素，加入6mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入0.18g粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀后放入恒温水浴锅中30℃进行碱化反应。反应60min后，将0.36g氯乙酸溶于10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，然后边搅拌边逐滴加入，60℃下进行醚化反应。反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化160min。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，固体用80％的乙醇溶液洗涤多次，再用90％的乙醇溶液洗涤1次，60℃下烘干后粉碎得羧甲基玉米秸秆纤维素。取0.3g羧甲基玉米秸秆纤维素和0.3g过硫酸钾引发剂，加入10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下80℃搅拌30min，随后加入10mL甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体，继续反应4h。反应结束后，使用减压抽滤，并用80％的乙醇溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH显中性，40℃下烘干，得到玉米秸秆基两性吸附剂。
实施例3：
将玉米秸秆去皮后，用去离子水洗涤3次，放入烘箱60℃烘干，然后粉碎得到秸秆粉末，再将秸秆粉末置于三口瓶中，加入质量分数为2％的H2O2水溶液，并用质量分数为20％的NaOH水溶液调整体系的pH值为12.5，控制反应温度为60℃，搅拌条件下反应5h，过滤并用去离子水洗涤残渣，得到预处理的玉米秸秆纤维素。取0.3g玉米秸秆纤维素，加入6mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入0.18g粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀后放入恒温水浴锅中30℃进行碱化反应。反应60min后，将0.36g氯乙酸溶于10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，然后边搅拌边逐滴加入，60℃下进行醚化反应。反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化160min。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，固体用80％的乙醇溶液洗涤多次，再用90％的乙醇溶液洗涤1次，60℃下烘干后粉碎得羧甲基玉米秸秆纤维素。取0.3g羧甲基玉米秸秆纤维素和0.3g过硫酸钾引发剂，加入10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下80℃搅拌30min，随后加入12mL甲基丙烯酸二乙氨基乙酯，继续反应5h。反应结束后，使用减压抽滤，并用80％的乙醇溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH显中性，40℃下烘干，得到另一种玉米秸秆基两性吸附剂。
实施例4：
将小麦秸秆去皮后，用去离子水洗涤3次，放入烘箱60℃烘干，然后粉碎得到秸秆粉末，再将秸秆粉末置于三口瓶中，加入质量分数为2％的H2O2水溶液，并用质量分数为20％的NaOH水溶液调整体系的pH值为12.5，控制反应温度为60℃，搅拌条件下反应5h，过滤并用去离子水洗涤残渣，得到预处理的小麦秸秆纤维素。取0.3g小麦秸秆纤维素，加入6mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入0.18g粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀后放入恒温水浴锅中30℃进行碱化反应。反应60min后，将0.36g氯乙酸溶于10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，然后边搅拌边逐滴加入，60℃下进行醚化反应。反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化160min。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，固体用80％的乙醇溶液洗涤多次，再用90％的乙醇溶液洗涤1次，60℃下烘干后粉碎得羧甲基小麦秸秆纤维素。取0.3g羧甲基小麦秸秆纤维素和0.3g过硫酸钾引发剂，加入10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下80℃搅拌30min，随后加入10mL甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体，继续反应4h。反应结束后，使用减压抽滤，并用80％的乙醇溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH显中性，40℃下烘干，得到小麦秸秆基两性吸附剂。
实施例5：
将小麦秸秆去皮后，用去离子水洗涤3次，放入烘箱60℃烘干，然后粉碎得到秸秆粉末，再将秸秆粉末置于三口瓶中，加入质量分数为2％的H2O2水溶液，并用质量分数为20％的NaOH水溶液调整体系的pH值为12.5，控制反应温度为60℃，搅拌条件下反应5h，过滤并用去离子水洗涤残渣，得到预处理的小麦秸秆纤维素。取0.3g小麦秸秆纤维素，加入6mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入0.18g粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀后放入恒温水浴锅中30℃进行碱化反应。反应60min后，将0.36g氯乙酸溶于10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，然后边搅拌边逐滴加入，60℃下进行醚化反应。反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化160min。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，固体用80％的乙醇溶液洗涤多次，再用90％的乙醇溶液洗涤1次，60℃下烘干后粉碎得羧甲基小麦秸秆纤维素。取0.3g羧甲基小麦秸秆纤维素和0.3g过硫酸钾引发剂，加入10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下80℃搅拌30min，随后加入12mL甲基丙烯酸二乙氨基乙酯，继续反应5h。反应结束后，使用减压抽滤，并用80％的乙醇溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH显中性，40℃下烘干，得到另一种小麦秸秆基两性吸附剂。
实施例6：
将稻草秸秆去皮后，用去离子水洗涤3次，放入烘箱60℃烘干，然后粉碎得到秸秆粉末，再将秸秆粉末置于三口瓶中，加入质量分数为2％的H2O2水溶液，并用质量分数为20％的NaOH水溶液调整体系的pH值为12.5，控制反应温度为60℃，搅拌条件下反应5h，过滤并用去离子水洗涤残渣，得到预处理的稻草秸秆纤维素。取0.3g稻草秸秆纤维素，加入6mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入0.18g粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀后放入恒温水浴锅中30℃进行碱化反应。反应60min后，将0.36g氯乙酸溶于10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，然后边搅拌边逐滴加入，60℃下进行醚化反应。反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化160min。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，固体用80％的乙醇溶液洗涤多次，再用90％的乙醇溶液洗涤1次，60℃下烘干后粉碎得羧甲基稻草秸秆纤维素。取0.3g羧甲基稻草秸秆纤维素和0.3g过硫酸钾引发剂，加入10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下80℃搅拌30min，随后加入10mL甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体，继续反应4h。反应结束后，使用减压抽滤，并用80％的乙醇溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH显中性，40℃下烘干，得到稻草秸秆基两性吸附剂。
实施例7：
将稻草秸秆去皮后，用去离子水洗涤3次，放入烘箱60℃烘干，然后粉碎得到秸秆粉末，再将秸秆粉末置于三口瓶中，加入质量分数为2％的H2O2水溶液，并用质量分数为20％的NaOH水溶液调整体系的pH值为12.5，控制反应温度为60℃，搅拌条件下反应5h，过滤并用去离子水洗涤残渣，得到预处理的稻草秸秆纤维素。取0.3g稻草秸秆纤维素，加入6mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入0.18g粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀后放入恒温水浴锅中30℃进行碱化反应。反应60min后，将0.36g氯乙酸溶于10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，然后边搅拌边逐滴加入，60℃下进行醚化反应。反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化160min。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，固体用80％的乙醇溶液洗涤多次，再用90％的乙醇溶液洗涤1次，60℃下烘干后粉碎得羧甲基稻草秸秆纤维素。取0.3g羧甲基稻草秸秆纤维素和0.3g过硫酸钾引发剂，加入10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下80℃搅拌30min，随后加入12mL甲基丙烯酸二乙氨基乙酯，继续反应5h。反应结束后，使用减压抽滤，并用80％的乙醇溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH显中性，40℃下烘干，得到另一种稻草秸秆基两性吸附剂。
实施例8：
将高粱秸秆去皮后，用去离子水洗涤3次，放入烘箱60℃烘干，然后粉碎得到秸秆粉末，再将秸秆粉末置于三口瓶中，加入质量分数为2％的H2O2水溶液，并用质量分数为20％的NaOH水溶液调整体系的pH值为12.5，控制反应温度为60℃，搅拌条件下反应5h，过滤并用去离子水洗涤残渣，得到预处理的高粱秸秆纤维素。取0.3g高粱秸秆纤维素，加入6mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入0.18g粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀后放入恒温水浴锅中30℃进行碱化反应。反应60min后，将0.36g氯乙酸溶于10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，然后边搅拌边逐滴加入，60℃下进行醚化反应。反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化160min。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，固体用80％的乙醇溶液洗涤多次，再用90％的乙醇溶液洗涤1次，60℃下烘干后粉碎得羧甲基高粱秸秆纤维素。取0.3g羧甲基高粱秸秆纤维素和0.3g过硫酸钾引发剂，加入10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下80℃搅拌30min，随后加入10mL甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体，继续反应4h。反应结束后，使用减压抽滤，并用80％的乙醇溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH显中性，40℃下烘干，得到高粱秸秆基两性吸附剂。
实施例9：
将高粱秸秆去皮后，用去离子水洗涤3次，放入烘箱60℃烘干，然后粉碎得到秸秆粉末，再将秸秆粉末置于三口瓶中，加入质量分数为2％的H2O2水溶液，并用质量分数为20％的NaOH水溶液调整体系的pH值为12.5，控制反应温度为60℃，搅拌条件下反应5h，过滤并用去离子水洗涤残渣，得到预处理的高粱秸秆纤维素。取0.3g高粱秸秆纤维素，加入6mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入0.18g粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀后放入恒温水浴锅中30℃进行碱化反应。反应60min后，将0.36g氯乙酸溶于10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，然后边搅拌边逐滴加入，60℃下进行醚化反应。反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化160min。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，固体用80％的乙醇溶液洗涤多次，再用90％的乙醇溶液洗涤1次，60℃下烘干后粉碎得羧甲基高粱秸秆纤维素。取0.3g羧甲基高粱秸秆纤维素和0.3g过硫酸钾引发剂，加入10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下80℃搅拌30min，随后加入12mL甲基丙烯酸二乙氨基乙酯，继续反应5h。反应结束后，使用减压抽滤，并用80％的乙醇溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH显中性，40℃下烘干，得到另一种高粱秸秆基两性吸附剂。
实施例10：
将大豆秸秆去皮后，用去离子水洗涤3次，放入烘箱60℃烘干，然后粉碎得到秸秆粉末，再将秸秆粉末置于三口瓶中，加入质量分数为2％的H2O2水溶液，并用质量分数为20％的NaOH水溶液调整体系的pH值为12.5，控制反应温度为60℃，搅拌条件下反应5h，过滤并用去离子水洗涤残渣，得到预处理的大豆秸秆纤维素。取0.3g大豆秸秆纤维素，加入6mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入0.18g粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀后放入恒温水浴锅中30℃进行碱化反应。反应60min后，将0.36g氯乙酸溶于10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，然后边搅拌边逐滴加入，60℃下进行醚化反应。反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化160min。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，固体用80％的乙醇溶液洗涤多次，再用90％的乙醇溶液洗涤1次，60℃下烘干后粉碎得羧甲基大豆秸秆纤维素。取0.3g羧甲基大豆秸秆纤维素和0.3g过硫酸钾引发剂，加入10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下80℃搅拌30min，随后加入10mL甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体，继续反应4h。反应结束后，使用减压抽滤，并用80％的乙醇溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH显中性，40℃下烘干，得到大豆秸秆基两性吸附剂。
实施例11：
将大豆秸秆去皮后，用去离子水洗涤3次，放入烘箱60℃烘干，然后粉碎得到秸秆粉末，再将秸秆粉末置于三口瓶中，加入质量分数为2％的H2O2水溶液，并用质量分数为20％的NaOH水溶液调整体系的pH值为12.5，控制反应温度为60℃，搅拌条件下反应5h，过滤并用去离子水洗涤残渣，得到预处理的大豆秸秆纤维素。取0.3g大豆秸秆纤维素，加入6mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入0.18g粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀后放入恒温水浴锅中30℃进行碱化反应。反应60min后，将0.36g氯乙酸溶于10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，然后边搅拌边逐滴加入，60℃下进行醚化反应。反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化160min。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，固体用80％的乙醇溶液洗涤多次，再用90％的乙醇溶液洗涤1次，60℃下烘干后粉碎得羧甲基大豆秸秆纤维素。取0.3g羧甲基大豆秸秆纤维素和0.3g过硫酸钾引发剂，加入10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下80℃搅拌30min，随后加入12mL甲基丙烯酸二乙氨基乙酯，继续反应5h。反应结束后，使用减压抽滤，并用80％的乙醇溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH显中性，40℃下烘干，得到另一种大豆秸秆基两性吸附剂。
实施例12：
将棉花秸秆去皮后，用去离子水洗涤3次，放入烘箱60℃烘干，然后粉碎得到秸秆粉末，再将秸秆粉末置于三口瓶中，加入质量分数为2％的H2O2水溶液，并用质量分数为20％的NaOH水溶液调整体系的pH值为12.5，控制反应温度为60℃，搅拌条件下反应5h，过滤并用去离子水洗涤残渣，得到预处理的棉花秸秆纤维素。取0.3g棉花秸秆纤维素，加入6mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入0.18g粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀后放入恒温水浴锅中30℃进行碱化反应。反应60min后，将0.36g氯乙酸溶于10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，然后边搅拌边逐滴加入，60℃下进行醚化反应。反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化160min。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，固体用80％的乙醇溶液洗涤多次，再用90％的乙醇溶液洗涤1次，60℃下烘干后粉碎得羧甲基棉花秸秆纤维素。取0.3g羧甲基棉花秸秆纤维素和0.3g过硫酸钾引发剂，加入10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下80℃搅拌30min，随后加入10mL甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体，继续反应4h。反应结束后，使用减压抽滤，并用80％的乙醇溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH显中性，40℃下烘干，得到棉花秸秆基两性吸附剂。
实施例13：
将棉花秸秆去皮后，用去离子水洗涤3次，放入烘箱60℃烘干，然后粉碎得到秸秆粉末，再将秸秆粉末置于三口瓶中，加入质量分数为2％的H2O2水溶液，并用质量分数为20％的NaOH水溶液调整体系的pH值为12.5，控制反应温度为60℃，搅拌条件下反应5h，过滤并用去离子水洗涤残渣，得到预处理的棉花秸秆纤维素。取0.3g棉花秸秆纤维素，加入6mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入0.18g粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀后放入恒温水浴锅中30℃进行碱化反应。反应60min后，将0.36g氯乙酸溶于10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，然后边搅拌边逐滴加入，60℃下进行醚化反应。反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化160min。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，固体用80％的乙醇溶液洗涤多次，再用90％的乙醇溶液洗涤1次，60℃下烘干后粉碎得羧甲基棉花秸秆纤维素。取0.3g羧甲基棉花秸秆纤维素和0.3g过硫酸钾引发剂，加入10mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下80℃搅拌30min，随后加入12mL甲基丙烯酸二乙氨基乙酯，继续反应5h。反应结束后，使用减压抽滤，并用80％的乙醇溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH显中性，40℃下烘干，得到另一种棉花秸秆基两性吸附剂。
实施例14：
对含有酸性大红G模拟废水的吸附实验：取酸性大红G染料溶于去离水中，用质量分数为10％的碳酸钠溶液和质量分数为5％的盐酸将该染料溶液pH值调至7左右，配制不同浓度的酸性大红G染料溶液，以去离子水作为参比溶液，测定各浓度染料溶液的吸光度，并绘制染料浓度对吸光度的紫外吸收标准曲线。量取10mL浓度分别为50mg·L-1、100mg·L-1、200mg·L-1、400mg·L-1、600mg·L-1、800mg·L-1的酸性大红G染料溶液于6个具塞锥形瓶中，加入0.015g实施例2中制备的玉米秸秆基两性吸附剂，用质量分数为5％的盐酸调节染料溶液初始pH为2左右，密封后将锥形瓶置于磁力搅拌器中，室温下震荡吸附120min，离心分离，取上层清液，用紫外-可见分光光度计测定其吸光度，计算吸附剂对上述不同浓度酸性大红G染料溶液的脱色率分别为94.0％、89.2％、86.4％、76.2％、64.4％和59.4％，吸附量分别为31.2mg·g-1、59.5mg·g-1、115.2mg·g-1、203.1mg·g-1、285.1mg·g-1和317.0mg·g-1。
实施例15：
对含有亚甲基蓝模拟废水的吸附实验：取亚甲基蓝染料溶于去离水中，用质量分数为10％的碳酸钠溶液和质量分数为5％的盐酸将该染料溶液pH值调至7左右，配制不同浓度的亚甲基蓝染料溶液，以去离子水作为参比溶液，测定各浓度染料溶液的吸光度，并绘制染料浓度对吸光度的紫外吸收标准曲线。量取10mL浓度分别为100mg·L-1、200mg·L-1、300mg·L-1、400mg·L-1、500mg·L-1、600mg·L-1的亚甲基蓝染料溶液于6个具塞锥形瓶中，加入0.02g实施例2中制备的玉米秸秆基两性吸附剂，用质量分数为10％的碳酸钠溶液调节染料溶液初始pH为8左右，密封后将锥形瓶置于磁力搅拌器中，室温下震荡吸附60min，离心分离，取上层清液，用紫外-可见分光光度计测定其吸光度，计算吸附剂对上述不同浓度亚甲基蓝染料溶液的脱色率分别为82.0％、90.3％、87.1％、83.6％、80.7％和78.2％，吸附量分别为41.0mg·g-1、90.3mg·g-1、130.6mg·g-1、167.3mg·g-1、201.8mg·g-1和234.5mg·g-1。
上述实施例中所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
上述实施例中所用的材料、试剂如无特殊说明，均可从商业途径得到或由商业途径所得原料合成。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种秸秆基两性染料吸附剂，其特征在于：以秸秆为高分子骨架，通过接枝取代和接枝共聚反应，在秸秆的纤维素分子链上接枝羧基和叔胺基基团，形成兼具有阴离子和阳离子的秸秆基两性染料吸附剂。
2.根据权利要求1所述的秸秆基两性染料吸附剂，其特征是：所述秸秆基两性染料吸附剂的表面具有孔隙结构，且秸秆纤维素分子链上分布着大量的阴离子和阳离子基团。
3.根据权利要求1所述的秸秆基两性染料吸附剂，其特征是：所述两性染料吸附剂的吸附原理为：
秸秆基两性染料吸附剂的孔隙结构在吸附过程中起到物理吸附的作用；吸附剂中的羧基在弱碱性条件下可脱去质子转化成羧酸根阴离子，对阳离子染料具有良好的静电吸引、离子交换等化学吸附作用；而叔胺基在酸性条件下更易结合质子形成季胺盐，对阴离子染料具有更好的吸附性能；除了离子交换吸附原理外，阴离子和阳离子在吸附过程中也存在协同促进作用，与仅含有一种电荷的阴离子或阳离子型吸附剂相比，两性高分子吸附剂不仅具有普通离子型吸附剂的单一吸附作用，还可通过电性中和、吸附架桥作用，以及高分子间的缠绕包裹作用，对阴离子型和阳离子型两种电性完全相反的染料均具有较好的吸附效果。
4.一种制备权利要求1-3任一项所述的秸秆基两性染料吸附剂的方法，其特征在于：
1)秸秆的预处理
秸秆去皮粉碎得到秸秆粉末，加入H2O2水溶液，并用NaOH水溶液使反应体系成强碱性，在一定温度下搅拌反应，反应完成后过滤，滤饼烘干，得到秸秆纤维素；
2)秸秆的阴离子化改性
取一定量的秸秆纤维素，加入乙醇水溶液和粉末状NaOH固体，搅拌均匀后进行碱化反应，反应结束后，逐滴加入卤代乙酸的乙醇溶液，混合均匀后，在一定温度下进行醚化反应，一段时间后补加一定量的粉末状NaOH固体，继续醚化反应，反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH值，抽滤，洗涤，烘干，粉碎，制得羧甲基秸秆纤维素；
3)秸秆的阳离子化改性
取上述制备的羧甲基秸秆纤维素，加入过硫酸盐和甲基丙烯酸二烷氨基乙酯，在乙醇和水的混合溶液中混合均匀后进行反应，反应后加入无水乙醇洗涤、过滤和干燥，得到秸秆基两性染料吸附剂。
5.根据权利要求4所述的秸秆基两性染料吸附剂的制备方法，其特征是：所述的秸秆选自玉米秸秆、小麦秸秆、稻草秸秆、高粱秸秆、大豆秸秆、棉花秸秆中的一种或几种；
或，所述的卤代乙酸选自氯乙酸、溴乙酸、碘乙酸中的一种；
或，所述的过硫酸盐选自过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种；
或，所述的甲基丙烯酸二烷氨基乙酯选自甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的一种。
6.根据权利要求4所述的秸秆基两性染料吸附剂的制备方法，其特征是：
所述步骤1)中H2O2水溶液的质量分数为2％～10％；所述NaOH水溶液的质量分数为20％～30％；所述反应温度为60～80℃；所述反应时间为4～6h；
或，所述步骤2)中秸秆纤维素、粉末状NaOH、卤代乙酸的质量比为1:0.4～1.4:0.6～1.6；所述反应温度为30～80℃；所述反应时间为2～5h；
或，所述步骤3)中羧甲基秸秆纤维素、过硫酸盐和甲基丙烯酸二烷氨基乙酯的质量比为1:1～1.5:10～50；所述反应温度为60～80℃；所述反应时间为3～6h。
7.根据权利要求4所述的秸秆基两性染料吸附剂的制备方法，其特征是，具体的制备步骤为：
1)秸秆的预处理
将秸秆去皮后粉碎，加入2％～10％的H2O2水溶液，用20％～30％的NaOH水溶液调整溶液的pH值为11～13，控制反应温度为60～80℃，搅拌条件下反应4～6h，过滤得到秸秆纤维素；其中，秸秆粉末、2％～10％的H2O2水溶液的质量比为1:20～30；
2)秸秆的阴离子化改性
向秸秆纤维素中加入10～30mL体积分数为85％的乙醇水溶液，按质量比为3:1的比例分两次加入粉末状NaOH固体，第一次加碱后，搅拌均匀，放入恒温水浴锅中30～50℃进行碱化反应，反应60min后加入体积分数为85％的卤代乙酸的乙醇溶液，然后在30～80℃下进行醚化反应，反应30min后，进行第二次加碱，接着醚化0.5～3.5h。反应结束后，用醋酸溶液调整体系pH为7～8，抽滤，得到的固体用80％～90％的乙醇水溶液多次洗涤，60℃下烘干，粉碎得羧甲基秸秆纤维素；其中，秸秆纤维素、粉末状NaOH、卤代乙酸的质量比为1:0.4～1.4:0.6～1.6；
3)秸秆的阳离子化改性
取羧甲基秸秆纤维素和过硫酸盐，加入10～30mL体积分数为85％的乙醇水溶液，氮气保护下60～80℃搅拌30～60min，随后加入甲基丙烯酸二烷氨基乙酯，继续反应2.5～5h，反应结束后，使用减压抽滤，并用80％～90％的乙醇水溶液洗涤滤饼数次，直到产物pH呈中性，40℃下烘干，得秸秆基两性染料吸附剂；其中，羧甲基秸秆纤维素、过硫酸盐和甲基丙烯酸二烷氨基乙酯的质量比为1:1～1.5:10～50。
8.一种秸秆基两性染料吸附剂的应用，所述秸秆基两性染料吸附剂具有权利要求1-3任一项所述的结构或由权利要求4-7任一项所述的方法制备，其特征在于：所述秸秆基两性染料吸附剂用于有机阴离子型染料和阳离子型染料的吸附以及染料污染物的环境污染治理。
9.根据权利要求8所述的秸秆基两性染料吸附剂的应用，其特征是，染料吸附性能的检测步骤为：
1)染料废水的模拟及其标准工作曲线
取染料溶于水中，用碳酸钠溶液和盐酸将溶液中和至pH为7左右，配制不同浓度的染料溶液；
以去离子水作为参比溶液，测定各浓度染料溶液的吸光度，并作染料浓度对吸光度的紫外可见吸收标准工作曲线；
2)染料吸附性能检测
取染料溶液10mL于具塞锥形瓶中，加入适量的秸秆基两性染料吸附剂，用盐酸和碳酸钠溶液调节染料溶液初始pH至2～10，密封后，室温下将锥形瓶置于磁力搅拌器中震荡30～120min，离心分离，取上层清液，用紫外-可见分光光度计测定其吸光度，染料脱色率R％和染料吸附量q的计算公式为：
其中，C0、Ce分别为染料初始浓度、染料吸附平衡浓度，V为溶液体积，m为秸秆基两性染料吸附剂的质量。
10.根据权利要求8所述的秸秆基两性染料吸附剂的应用，其特征是，所述秸秆基两性染料吸附剂对于初始浓度为50～800mg·L-1的有机阴离子型或阳离子型染料溶液，染料吸附量达到30～400mg·g-1，60～120min达到吸附平衡。
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