CN112934190B - 一种木质素气凝胶吸附材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种木质素气凝胶吸附材料及其制备方法和应用，属于水处理材料技术领域，该木质素气凝胶吸附材料包括以下原料及重量份数：N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)390‑920份；木质素100‑300份；甲单体100‑400份；催化剂0.1‑2份；氢氧化钠60‑170份；乙单体200‑600份；引发剂41‑100份。其制备方法包括：S1、改性木质素的制备；S2、A溶液的制备；S3、B溶液的制备；S4、木质素气凝胶的制备。所述木质素气凝胶吸附材料可应用于污水净化处理领域。本发明将木质素改性制备得到的木质素气凝胶具有三维网状结构，同时增加了吸附活性位点，实现对重金属离子的吸附和捕捉。
Description
技术领域
本发明涉及水处理材料技术领域，更具体地说，它涉及一种木质素气凝胶吸附材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着社会工业的不断发展，含重金属废水的排放给环境造成了极大的危害。采用多孔吸附材料是处理废水中的重金属离子的主要方式。常用的吸附材料有活性炭、天然吸附材料、生物质吸附剂等。活性炭主要用于吸附亚甲基蓝等有机成分，对重金属离子吸附效果有限。天然吸附材料如沸石因不可再生、杂质含量高、孔隙易堵塞、孔径不可控等缺点影响了其吸附效果。
生物质吸附材料是采用纤维素、木质素、农林废弃物等生物质制备的吸附材料，这些原料资源数量巨大且可再生，同时具有来源广、成本低、可降解等优点，可用于制备天然生物质基可降解吸附材料。木质素含有羟基、羧基、羰基等活性基团，其特殊的三维网络结构在化学改性后既可做为交联剂，又能与重金属离子形成物理吸附和鳌合作用，可有效吸附废水中的重金属离子且便于后续处理。目前木质素大部分只作为燃料在碱回收过程中烧掉或者随制浆废液排掉，不仅造成了资源的极大浪费，也会引起严重的环境污染。因此，采用木质素来制备吸附材料，不但可以解决废水中的重金属离子污染的问题，又可实现废弃资源的高值化利用。
有鉴于此，本发明提高一种新型的木质素气凝胶吸附材料及其制备方法和应用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种木质素气凝胶吸附材料及其制备方法和应用。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种木质素气凝胶吸附材料，包括以下原料及重量份数：
DMF390-920份；木质素100-300份；甲单体100-400份；催化剂0.1-2份；氢氧化钠60-170份；乙单体200-600份；引发剂41-100份。
进一步优选为：所述甲单体为烯属不饱和羧酸和烯属不饱和酸酐中的一种或多种。
进一步优选为：所述催化剂为吡啶、4-二甲氨基吡啶、4-甲基吡啶中的一种或多种。
进一步优选为：所述乙单体中至少含有一个双键，还含有羟基、羧基、胺基、酰胺中任一易于与金属发生鳌合的活性基团。
进一步优选为：所述引发剂为水溶性过氧类引发剂，或水溶性过氧类引发剂和水溶性还原类引发剂配合使用。
进一步优选为：所述水溶性过氧类引发剂为氢过氧类引发剂、过氧化二酰类引发剂中的一种或两种；和/或所述水溶性还原类引发剂为硫酸亚铁、亚硫酸钠中的一种或两种。
一种木质素气凝胶吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、改性木质素的制备
在反应釜中加入300-800份DMF和100-300份木质素，搅拌，直至木质素完全溶解，然后加入100-400份甲单体，并将0.1-2份催化剂溶解在90-120份的DMF中，溶解后再将其滴加到反应釜中，得到混合体系；
将混合体系在20-80℃下反应12-24h，加入稀盐酸，直至混合体系pH＝2，然后经过滤洗涤、离心、真空干燥后，得到改性木质素；
S2、A溶液的制备
将50-150份氢氧化钠溶于1300-1500份去离子水中，然后依次加入100-300份乙单体和40-70份引发剂，在40-80℃的条件下搅拌，10-30min后降低搅拌速率，预聚10-40min后，得到A溶液；
S3、B溶液的制备
将10-20份氢氧化钠溶于200-400份去离子水中，然后加入10-30份步骤S1中得到的改性木质素，搅拌，以使改性木质素溶解，然后依次加入100-300份乙单体和1-30份引发剂，在40-80℃条件下反应10-40min，得到B溶液；
S4、木质素气凝胶的制备
将步骤S3中得到的B溶液滴加到步骤S2中得到的A溶液中混合，在40-80℃下反应2-6h，得到粘稠溶液，保温12-24h后，得到木质素水凝胶，将得到的水凝胶用去离子水润胀，冷冻干燥后，得到木质素气凝胶吸附材料。
进一步优选为：所述反应釜包括釜体、夹套、盖体、电机、主轴、搅拌轴、搅拌桨、中部支撑机构、第一气缸和支撑环；
所述夹套包覆在所述釜体外表面，所述盖体盖设在所述釜体顶部，所述盖体上设置有进料口，所述釜体底部设置有出料口，所述电机安装在所述盖体顶部中心，所述主轴上端固定在所述电机输出轴上，下端穿过所述盖体且延伸在所述釜体内，所述搅拌轴位于所述釜体内且中心轴与所述主轴中心轴重合；
所述搅拌轴上端开设有插槽，所述插槽侧壁开设有限位槽，所述主轴插设在所述插槽内，所述主轴表面开设有限位块，所述限位块位于所述限位槽内且与所述限位槽上下滑动配合；
所述支撑环用于支撑在所述搅拌轴底部，所述第一气缸用于带动所述支撑环上下移动，所述中部支撑机构用于支撑在所述搅拌轴中段，所述搅拌桨固定在所述搅拌轴上且用于搅拌所述釜体内的物料。
进一步优选为：所述搅拌轴中段开设有环槽，所述中部支撑机构包括第二气缸、安装座和插杆，所述安装座安装在所述夹套外表面，所述第二气缸安装在所述安装座上，所述第二气缸用于推动所述插杆水平移动，以使所述插杆插设在所述环槽内，所述环槽侧壁采用圆角设置，以使所述插杆插入所述环槽过程中，所述搅拌轴向上移动；
所述第一气缸安装在所述夹套外表面，所述第一气缸包括活塞杆，所述支撑环固定在所述第一气缸活塞杆上，所述搅拌轴下端设置有一圈斜面，所述支撑环套设在所述搅拌轴下端且与所述斜面接触。
一种木质素气凝胶吸附材料的应用，将所述木质素气凝胶吸附材料应用于污水净化处理领域。
综上所述，本发明具有以下有益效果：由于木质素本身富含-OH、-COOH等官能团，可与重金属离子发生静电作用、离子交换和表面络合，实现金属离子的富集、分离、回收。将木质素改性制备得到的木质素气凝胶具有三维网状结构，同时增加了吸附活性位点，实现对重金属离子的吸附和捕捉。本木质素气凝胶呈现出较规整的蜂窝状多孔结构，由于采用冷冻干燥的方式得到的气凝胶，其纵切面呈现“自上而下”的结构。利用木质素气凝胶多孔性的特点，可用来吸附废水中的重金属离子，减少对环境的污染。
附图说明
图1是实施例1中木质素气凝胶吸附材料的表面电镜图；
图2是实施例1中木质素气凝胶吸附材料的纵切面电镜图；
图3是实施例的结构示意图，主要用于体现反应釜的结构；
图4是实施例的局部结构示意图，主要用于体现限位块的安装结构；
图5是实施例的局部结构示意图，主要用于体现限位槽的设置结构；
图6是实施例的局部剖视示意图，主要用于体现插杆插设在环槽中时，插杆与搅拌轴的配合结构。
图中，1、釜体；2、夹套；3、盖体；4、进料口；5、电机；6、主轴；7、搅拌轴；81、第二气缸；82、安装座；83、插杆；9、搅拌桨；10、环槽；11、支腿；12、第一气缸；13、斜面；14、支撑环；15、出料口；16、限位块；17、插槽；18、限位槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种木质素气凝胶吸附材料及其制备方法和应用，木质素气凝胶吸附材料由以下原料及重量组成：
DMF600g；木质素200g；甲单体300g；催化剂1g；氢氧化钠60g；乙单体250g；引发剂50g。
优选的，甲单体为烯属不饱和羧酸和烯属不饱和酸酐中的一种或多种，具体的，在本实施例中，甲单体为马来酸酐。
优选的，催化剂为吡啶、4-二甲氨基吡啶、4-甲基吡啶中的一种或多种，具体的，在本实施例中，催化剂为4-二甲氨基吡啶。
优选的，乙单体中至少含有一个双键，还含有羟基、羧基、胺基、酰胺中任一易于与金属发生鳌合的活性基团。具体的，在本实施例中，乙单体为丙烯酸。
优选的，引发剂为引发剂为水溶性过氧类引发剂，或水溶性过氧类引发剂和水溶性还原类引发剂配合使用。水溶性过氧类引发剂为氢过氧类引发剂、过氧化二酰类引发剂中的一种或两种；和/或水溶性还原类引发剂为硫酸亚铁、亚硫酸钠中的一种或两种。具体的，在本实施例中，引发剂为过硫酸铵。
木质素气凝胶吸附材料作为重金属离子吸附材料应用于污水净化处理领域，可有效吸附废水中的重金属离子且便于后续处理。
木质素气凝胶吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、改性木质素的制备
在反应釜中加入500gDMF(N,N-二甲基甲酰胺)和200g木质素，在转速为1100rpm下剧烈搅拌，直至木质素完全溶解，然后加入300g马来酸酐，并将1g4-二甲氨基吡啶溶解在100g的DMF(N,N-二甲基甲酰胺)中，溶解后再将其滴加到反应釜中，得到混合体系；
将混合体系在60℃下反应15h，加入适量稀盐酸，以使混合体系pH＝2，然后经过滤洗涤、离心、真空干燥后，得到改性木质素；
S2、A溶液的制备
将50g氢氧化钠溶于1300g去离子水中，然后依次加入100g丙烯酸和40g过硫酸铵，在60℃的温度，1100rpm的转速下搅拌，30min后降低搅拌速率，500rpm的转速下在预聚20min，得到A溶液；
S3、B溶液的制备
将10g氢氧化钠溶于200g去离子水中，然后加入15g步骤S1中得到的改性木质素，搅拌，以使改性木质素溶解，然后依次加入150g丙烯酸和10g过硫酸铵，在60℃条件下反应20min，得到B溶液；
S4、木质素气凝胶的制备
将步骤S3中得到的B溶液滴加到步骤S2中得到的A溶液中，混合并使混合溶液中的固体含量为15％，在60℃下反应3h，得到粘稠溶液，保温12h后，得到木质素水凝胶，将得到的水凝胶用去离子水润胀，冷冻干燥后，得到木质素气凝胶吸附材料。
图1为实施例1中木质素气凝胶吸附材料的表面电镜图；图2为实施例1中木质素气凝胶吸附材料的纵切面电镜图。由图1、2可知，木质素气凝胶呈现出较规整的蜂窝状多孔结构，由于采用冷冻干燥的方式得到的气凝胶，其纵切面呈现“自上而下”的结构。利用木质素气凝胶多孔性的特点，可用来吸附废水中的重金属离子，减少对环境的污染。
将该气凝胶在25℃条件下处理50mg/L的CuSO4溶液，吸附容量可达130mg/g。
在上述技术方案中，由于木质素本身富含-OH、-COOH等官能团，可与重金属离子发生静电作用、离子交换和表面络合，实现金属离子的富集、分离、回收。将木质素改性制备得到的木质素气凝胶具有三维网状结构，同时增加了吸附活性位点，实现对重金属离子的吸附和捕捉。
参照图3-6，反应釜包括釜体1、夹套2、盖体3、电机5、主轴6、搅拌轴7、搅拌桨9、中部支撑机构、第一气缸12和支撑环14。夹套2包覆在釜体1外表面，夹套2上设置有用于热介质进出的热介质进口和热介质出口，热介质为蒸汽或热循环水。盖体3盖设在釜体1顶部且与釜体1法兰连接，盖体3上设置有进料口4，釜体1底部中心设置有出料口15。电机5安装在盖体3顶部中心，主轴6上端固定在电机5输出轴上，下端穿过盖体3且延伸在釜体1内，搅拌轴7位于釜体1内且中心轴与主轴6中心轴重合。
参照图3-6，搅拌轴7上端开设有与主轴6相适配的插槽17，插槽17侧壁开设有限位槽18，限位槽18位于搅拌轴7顶面下方。主轴6插设在插槽17内，主轴6表面开设有限位块16，限位块16位于限位槽18内且与限位槽18上下滑动配合。支撑环14用于支撑在搅拌轴7底部，第一气缸12用于带动支撑环14上下移动，优选的，第一气缸12位于釜体1下方且安装在夹套2外表面，第一气缸12包括活塞杆，支撑环14固定在第一气缸12活塞杆上端。搅拌轴7下端设置有一圈斜面13，支撑环14套设在搅拌轴7下端且与斜面13接触，以使搅拌轴7支撑在支撑环14上。
参照图3-6，搅拌桨9固定在搅拌轴7上且用于搅拌釜体1内的物料，搅拌桨9为斜叶式桨叶。中部支撑机构用于支撑在搅拌轴7中段。搅拌轴7中段的圆周表面开设有环槽10，中部支撑机构包括第二气缸81、安装座82和插杆83，安装座82安装在夹套2外表面，第二气缸81安装在安装座82上。第二气缸81用于推动插杆83在釜体1内水平移动，以使插杆83插设在环槽10内，环槽10侧壁采用圆角设置，以使插杆83插入环槽10过程中，搅拌轴7向上移动，此时限位块16将位于限位槽18中部。具体的，插杆83未插入环槽10前，插杆83水平高度与环槽10上侧壁的圆角设置处相对应，以使插杆83插入环槽10过程中，搅拌轴7向上移动。
在上述技术方案中，搅拌桨9转动前，先通过第二气缸81带动插杆83向搅拌轴7方向水平移动，以使插杆83插设在环槽10内，由于环槽10侧壁采用圆角设置，因此插杆83插入环槽10过程中，搅拌轴7将向上移动，此时限位块16将在限位槽18内滑动，直至限位块16上移到限位槽18中段位置，此时搅拌轴7将支撑在插杆83上。插杆83插入环槽10后，搅拌轴7将支撑在插杆83上，此时再启动第二气缸81，以使支撑环14向上移动，直至搅拌轴7斜面13与支撑环14内侧壁接触，此时支撑环14将支撑在搅拌轴7底部，主轴6转动时，主轴6将带动搅拌轴7转动，支撑环14和插杆83既能起到良好的支撑作用，又不妨碍搅拌轴7转动。因此搅拌轴7和搅拌桨9均具有较好的支撑稳定性，且通过支撑环14和插杆83限位支撑，减轻了电机5的旋转和承重压力以及盖体3的承重压力，可以起到电机5保护作用，减少电机5损坏，适用于搅拌轴7设置较长的大型反应釜。
实施例2：一种木质素气凝胶吸附材料及其制备方法和应用，与实施例1的区别在于，在本实施例中，乙单体由丙烯酸和丙烯酰胺按照重量比1：1组成。
木质素气凝胶吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、改性木质素的制备
与实施例1相同；
S2、A溶液的制备
将50g氢氧化钠溶于1300g去离子水中，然后依次加入100g丙烯酸和丙烯酰胺组成的单体和40g过硫酸铵，在60℃的温度，1100rpm的转速下搅拌，30min后降低搅拌速率，500rpm的转速下在预聚20min，得到A溶液；
S3、B溶液的制备
将10g氢氧化钠溶于200g去离子水中，然后加入30g步骤S1中得到的改性木质素，搅拌，以使改性木质素溶解，然后依次加入150g丙烯酸和丙烯酰胺组成的单体和10g过硫酸铵，在60℃条件下反应20min，得到B溶液；
S4、木质素气凝胶的制备
将步骤S3中得到的B溶液滴加到步骤S2中得到的A溶液中混合，在60℃下反应3h，得到粘稠溶液，保温12h后，得到木质素水凝胶，将得到的水凝胶用去离子水润胀，冷冻干燥后，得到木质素气凝胶吸附材料。将该气凝胶在25℃条件下处理50mg/L的CuSO4溶液，吸附容量可达50mg/g。
实施例3：一种木质素气凝胶吸附材料及其制备方法和应用，与实施例1的区别在于，在本实施例中，甲单体为甲基丙烯酸；乙单体为丙烯酰胺；引发剂为过氧化氢。
木质素气凝胶吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、改性木质素的制备
在反应釜中加入500gDMF和200g木质素，在转速为1100rpm下剧烈搅拌，直至木质素完全溶解，然后加入300g甲基丙烯酸，并将1g4-二甲氨基吡啶溶解在100g的DMF中，溶解后再将其滴加到反应釜中，得到混合体系；
将混合体系在150℃下反应4h，加入适量稀盐酸，以使混合体系pH＝2，然后经过滤洗涤、离心、真空干燥后，得到改性木质素；
S2、A溶液的制备
将50g氢氧化钠溶于1300g去离子水中，然后依次加入50g丙烯酰胺和40g过氧化氢，在60℃的温度，1100rpm的转速下搅拌，30min后降低搅拌速率，500rpm的转速下在预聚10min，得到A溶液；
S3、B溶液的制备
将10g氢氧化钠溶于200g去离子水中，然后加入30g步骤S1中得到的改性木质素，搅拌，以使改性木质素溶解，然后依次加入50g丙烯酰胺和10g过氧化氢，在60℃条件下反应10min，得到B溶液；
S4、木质素气凝胶的制备
将步骤S3中得到的B溶液滴加到步骤S2中得到的A溶液中混合，在60℃下反应2h，得到粘稠溶液，保温12h后，得到木质素水凝胶，将得到的水凝胶用去离子水润胀，冷冻干燥后，得到木质素气凝胶吸附材料。将该气凝胶在25℃条件下处理50mg/L的CuSO4溶液，吸附容量可达30mg/g。
实施例4：一种木质素气凝胶吸附材料及其制备方法和应用，与实施例1的区别在于，在本实施例中，改性木质素为2g，引发剂为过氧化氢和亚硫酸钠的混合溶液。
木质素气凝胶吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、改性木质素的制备
在反应釜中加入300gDMF和100g木质素，在转速为1100rpm下剧烈搅拌，直至木质素完全溶解，然后加入100g马来酸酐，并将0.1g4-二甲氨基吡啶溶解在90g的DMF中，溶解后再将其滴加到反应釜中，得到混合体系；
将混合体系在400℃下反应12h，加入适量稀盐酸，以使混合体系pH＝2，然后经过滤洗涤、离心、真空干燥后，得到改性木质素；
S2、A溶液的制备
将60g氢氧化钠溶于1350g去离子水中，然后依次加入100g丙烯酸和30g过氧化氢和亚硫酸钠混合溶液，在20℃的温度，1100rpm的转速下搅拌，30min后降低搅拌速率，500rpm的转速下在预聚20min，得到A溶液；
S3、B溶液的制备
将20g氢氧化钠溶于400g去离子水中，然后加入20g步骤S1中得到的改性木质素，搅拌，以使改性木质素溶解，然后依次加入100g丙烯酸和10g过氧化氢和亚硫酸钠混合溶液，在20℃条件下反应20min，得到B溶液；
S4、木质素气凝胶的制备
将步骤S3中得到的B溶液滴加到步骤S2中得到的A溶液中，混合并使混合溶液中的固体含量为15％，在20℃下反应3h，得到粘稠溶液，保温12h后，得到木质素水凝胶，将得到的水凝胶用去离子水润胀，冷冻干燥后，得到木质素气凝胶吸附材料。将该气凝胶在25℃条件下处理50mg/L的CuSO4溶液，吸附容量可达80mg/g。
实施例5：一种木质素气凝胶吸附材料及其制备方法和应用，与实施例1的区别在于，在本实施例中，催化剂为吡啶。
木质素气凝胶吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、改性木质素的制备
在反应釜中加入800gDMF(N,N-二甲基甲酰胺)和300g木质素，在转速为1100rpm下剧烈搅拌，直至木质素完全溶解，然后加入400g马来酸酐，将2g吡啶滴加到反应釜中，得到混合体系；
将混合体系在40℃下反应12h，加入适量稀盐酸，以使混合体系pH＝2，然后经过滤洗涤、离心、真空干燥后，得到改性木质素；
S2、A溶液的制备
将150g氢氧化钠溶于1500g去离子水中，然后依次加入200g丙烯酸和60g过硫酸铵，在60℃的温度，1100rpm的转速下搅拌，30min后降低搅拌速率，500rpm的转速下在预聚40min，得到A溶液；
S3、B溶液的制备
将20g氢氧化钠溶于400g去离子水中，然后加入30g步骤S1中得到的改性木质素，搅拌，以使改性木质素溶解，然后依次加入300g丙烯酸和30g过硫酸铵，在80℃条件下反应40min，得到B溶液；
S4、木质素气凝胶的制备
将步骤S3中得到的B溶液滴加到步骤S2中得到的A溶液中，混合并使混合溶液中的固体含量为15％，在80℃下反应3h，得到粘稠溶液，保温24h后，得到木质素水凝胶，将得到的水凝胶用去离子水润胀，冷冻干燥后，得到木质素气凝胶吸附材料。将该气凝胶在25℃条件下处理50mg/L的CuSO4溶液，吸附容量可达120mg/g。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种木质素气凝胶吸附材料，其特征在于：包括以下原料及重量份数：
DMF390-920份；木质素100-300份；甲单体100-400份；催化剂0.1-2份；氢氧化钠60-170份；乙单体200-600份；引发剂41-100份；
所述甲单体为烯属不饱和羧酸和烯属不饱和酸酐中的一种或多种；
所述催化剂为吡啶、4-二甲氨基吡啶、4-甲基吡啶中的一种或多种；
所述乙单体中至少含有一个双键，还含有羟基、羧基、胺基、酰胺中任一易于与金属发生鳌合的活性基团；
包括以下步骤：
S1、改性木质素的制备
在反应釜中加入300-800份DMF和100-300份木质素，搅拌，直至木质素完全溶解，然后加入100-400份甲单体，并将0.1-2份催化剂溶解在90-120份的DMF中，溶解后再将其滴加到反应釜中，得到混合体系；
将混合体系在20-80℃下反应12-24h，加入稀盐酸，直至混合体系pH＝2，然后经过滤洗涤、离心、真空干燥后，得到改性木质素；
S2、A溶液的制备
将50-150份氢氧化钠溶于1300-1500份去离子水中，然后依次加入100-300份乙单体和40-70份引发剂，在40-80℃的条件下搅拌，10-30min后降低搅拌速率，预聚10-40min后，得到A溶液；
S3、B溶液的制备
将10-20份氢氧化钠溶于200-400份去离子水中，然后加入10-30份步骤S1中得到的改性木质素，搅拌，以使改性木质素溶解，然后依次加入100-300份乙单体和1-30份引发剂，在40-80℃条件下反应10-40min，得到B溶液；
S4、木质素气凝胶的制备
将步骤S3中得到的B溶液滴加到步骤S2中得到的A溶液中混合，在40-80℃下反应2-6h，得到粘稠溶液，保温12-24h后，得到木质素水凝胶，将得到的水凝胶用去离子水润胀，冷冻干燥后，得到木质素气凝胶吸附材料。
2.根据权利要求1所述的一种木质素气凝胶吸附材料，其特征在于：所述引发剂为水溶性过氧类引发剂，或水溶性过氧类引发剂和水溶性还原类引发剂配合使用。
3.根据权利要求2所述的一种木质素气凝胶吸附材料，其特征在于：所述水溶性过氧类引发剂为氢过氧类引发剂、过氧化二酰类引发剂中的一种或两种；和/或所述水溶性还原类引发剂为硫酸亚铁、亚硫酸钠中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种木质素气凝胶吸附材料，其特征在于：所述反应釜包括釜体(1)、夹套(2)、盖体(3)、电机(5)、主轴(6)、搅拌轴(7)、搅拌桨(9)、中部支撑机构、第一气缸(12)和支撑环(14)；
所述夹套(2)包覆在所述釜体(1)外表面，所述盖体(3)盖设在所述釜体(1)顶部，所述盖体(3)上设置有进料口(4)，所述釜体(1)底部设置有出料口(15)，所述电机(5)安装在所述盖体(3)顶部中心，所述主轴(6)上端固定在所述电机(5)输出轴上，下端穿过所述盖体(3)且延伸在所述釜体(1)内，所述搅拌轴(7)位于所述釜体(1)内且中心轴与所述主轴(6)中心轴重合；
所述搅拌轴(7)上端开设有插槽(17)，所述插槽(17)侧壁开设有限位槽(18)，所述主轴(6)插设在所述插槽(17)内，所述主轴(6)表面开设有限位块(16)，所述限位块(16)位于所述限位槽(18)内且与所述限位槽(18)上下滑动配合；
所述支撑环(14)用于支撑在所述搅拌轴(7)底部，所述第一气缸(12)用于带动所述支撑环(14)上下移动，所述中部支撑机构用于支撑在所述搅拌轴(7)中段，所述搅拌桨(9)固定在所述搅拌轴(7)上且用于搅拌所述釜体(1)内的物料。
5.根据权利要求4所述的一种木质素气凝胶吸附材料，其特征在于：所述搅拌轴(7)中段开设有环槽(10)，所述中部支撑机构包括第二气缸(81)、安装座(82)和插杆(83)，所述安装座(82)安装在所述夹套(2)外表面，所述第二气缸(81)安装在所述安装座(82)上，所述第二气缸(81)用于推动所述插杆(83)水平移动，以使所述插杆(83)插设在所述环槽(10)内，所述环槽(10)侧壁采用圆角设置，以使所述插杆(83)插入所述环槽(10)过程中，所述搅拌轴(7)向上移动；
所述第一气缸(12)安装在所述夹套(2)外表面，所述第一气缸(12)包括活塞杆，所述支撑环(14)固定在所述第一气缸(12)活塞杆上，所述搅拌轴(7)下端设置有一圈斜面(13)，所述支撑环(14)套设在所述搅拌轴(7)下端且与所述斜面(13)接触。
6.一种木质素气凝胶吸附材料的应用，其特征在于：将权利要求1-5中任一所述木质素气凝胶吸附材料应用于污水净化处理领域。
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