本發(fā)明屬于吸附劑材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種以秸稈為原料制備吸附劑的制備方法。
背景技術(shù):
秸稈是農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)中一項重要的生物質(zhì)資源,其纖維素含量較高。天然纖維素既是一種可再生資源又是一種新型的吸附材料,它以天然纖維素為基體,有良好的親水性和多孔結(jié)構(gòu),具有來源廣泛、可再生、可降解、環(huán)境友好、價格低廉等多種優(yōu)點。中國是農(nóng)業(yè)大國,有豐富的秸稈資源,主要作為秸稈種類有近20種,占世界秸稈資源產(chǎn)量的25%左右,但是目前對其處置方式依然滯后,大量秸稈被廢棄于田間或直接焚燒,不但造成大量的生物質(zhì)能源靚妃,也給環(huán)境帶來嚴重污染。
目前,國內(nèi)外已有很多技術(shù)利用廢棄農(nóng)作物及其他生物質(zhì)材料熱處理制成生物質(zhì)碳粒,開辟了一條廢棄生物質(zhì)材料利用的新途徑。但是大多數(shù)研究主要針對的是高溫炭化區(qū)域(500-900℃)得到的吸附劑產(chǎn)率極低,且能源消耗嚴重,給生物質(zhì)吸附劑的工程應(yīng)用前景帶來了困難。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
解決的技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種以秸稈為原料制備吸附劑的制備方法。
技術(shù)方案:一種以秸稈為原料制備吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
步驟1,取秸稈,淋洗、曬干,破碎至能通過40目篩,得到干粉;
步驟2,將干粉與3-5wt.%氫氧化鈉溶液混合,加熱浸泡,冷卻至室溫,過濾除去堿水,得到濕粉;
步驟3,將濕粉烘干,置于馬弗爐中100℃碳化1h,升溫至300℃碳化2h,得到碳化顆粒;
步驟4,以重量份計,將碳化顆粒5-10份、殼聚糖2-6份、檸檬酸0.5-1.2份、卵磷脂0.1-0.5份加至丙烯酸溶液10-20份中,分散,攪拌條件下加入N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺2-4份和過硫酸鉀1-3份,密封反應(yīng),將反應(yīng)物干燥,即得。
進一步地,步驟2中干粉和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為1g:10-20mL。
進一步地,步驟2中加熱浸泡的條件為60-80℃、2-4h。
進一步地,步驟4中分散條件為600-800rpm。
進一步地,步驟4中密封反應(yīng)條件為0.08-0.1MPa、70-85℃、2-5h。
進一步地,所述殼聚糖為低分子量殼聚糖。
有益效果:本發(fā)明的吸附劑吸附容量高,循環(huán)使用多次后性能仍相當(dāng)穩(wěn)定的特點,并且該吸附劑的制備方法步驟簡單,成本低,條件溫和且環(huán)境友好。
具體實施方式
實施例1
一種以秸稈為原料制備吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
步驟1,取秸稈,淋洗、曬干,破碎至能通過40目篩,得到干粉;
步驟2,將干粉與3-5wt.%氫氧化鈉溶液混合,加熱浸泡,冷卻至室溫,過濾除去堿水,得到濕粉;
步驟3,將濕粉烘干,置于馬弗爐中100℃碳化1h,升溫至300℃碳化2h,得到碳化顆粒;
步驟4,以重量份計,將碳化顆粒5份、殼聚糖2份、檸檬酸0.5份、卵磷脂0.1份加至丙烯酸溶液10份中,分散,攪拌條件下加入N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺2份和過硫酸鉀1份,密封反應(yīng),將反應(yīng)物干燥,即得。
其中,步驟2中干粉和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為1g:10-20mL,加熱浸泡的條件為60-80℃、2-4h;步驟4中分散條件為600-800rpm,密封反應(yīng)條件為0.08-0.1MPa、70-85℃、2-5h。
所述殼聚糖為低分子量殼聚糖。
實施例2
一種以秸稈為原料制備吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
步驟1,取秸稈,淋洗、曬干,破碎至能通過40目篩,得到干粉;
步驟2,將干粉與3-5wt.%氫氧化鈉溶液混合,加熱浸泡,冷卻至室溫,過濾除去堿水,得到濕粉;
步驟3,將濕粉烘干,置于馬弗爐中100℃碳化1h,升溫至300℃碳化2h,得到碳化顆粒;
步驟4,以重量份計,將碳化顆粒6份、殼聚糖3份、檸檬酸0.7份、卵磷脂0.3份加至丙烯酸溶液13份中,分散,攪拌條件下加入N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺3份和過硫酸鉀2份,密封反應(yīng),將反應(yīng)物干燥,即得。
其中,步驟2中干粉和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為1g:10-20mL,加熱浸泡的條件為60-80℃、2-4h;步驟4中分散條件為600-800rpm,密封反應(yīng)條件為0.08-0.1MPa、70-85℃、2-5h。
所述殼聚糖為低分子量殼聚糖。
實施例3
一種以秸稈為原料制備吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
步驟1,取秸稈,淋洗、曬干,破碎至能通過40目篩,得到干粉;
步驟2,將干粉與3-5wt.%氫氧化鈉溶液混合,加熱浸泡,冷卻至室溫,過濾除去堿水,得到濕粉;
步驟3,將濕粉烘干,置于馬弗爐中100℃碳化1h,升溫至300℃碳化2h,得到碳化顆粒;
步驟4,以重量份計,將碳化顆粒8份、殼聚糖4份、檸檬酸0.9份、卵磷脂0.4份加至丙烯酸溶液17份中,分散,攪拌條件下加入N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺3份和過硫酸鉀2份,密封反應(yīng),將反應(yīng)物干燥,即得。
其中,步驟2中干粉和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為1g:10-20mL,加熱浸泡的條件為60-80℃、2-4h;步驟4中分散條件為600-800rpm,密封反應(yīng)條件為0.08-0.1MPa、70-85℃、2-5h。
所述殼聚糖為低分子量殼聚糖。
實施例4
一種以秸稈為原料制備吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
步驟1,取秸稈,淋洗、曬干,破碎至能通過40目篩,得到干粉;
步驟2,將干粉與3-5wt.%氫氧化鈉溶液混合,加熱浸泡,冷卻至室溫,過濾除去堿水,得到濕粉;
步驟3,將濕粉烘干,置于馬弗爐中100℃碳化1h,升溫至300℃碳化2h,得到碳化顆粒;
步驟4,以重量份計,將碳化顆粒10份、殼聚糖6份、檸檬酸1.2份、卵磷脂0.5份加至丙烯酸溶液20份中,分散,攪拌條件下加入N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺4份和過硫酸鉀3份,密封反應(yīng),將反應(yīng)物干燥,即得。
其中,步驟2中干粉和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為1g:10-20mL,加熱浸泡的條件為60-80℃、2-4h;步驟4中分散條件為600-800rpm,密封反應(yīng)條件為0.08-0.1MPa、70-85℃、2-5h。
所述殼聚糖為低分子量殼聚糖。
本發(fā)明的吸附劑吸附容量高,循環(huán)使用多次后性能仍相當(dāng)穩(wěn)定的特點,并且該吸附劑的制備方法步驟簡單,成本低,條件溫和且環(huán)境友好。