本發(fā)明涉及環(huán)境治理領(lǐng)域，更具體說，涉及一種高吸附性能的吸附劑的制備方法。
背景技術(shù)：
近幾十年來，工業(yè)化進程的加快和人口的劇增造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。其中水污染尤為嚴(yán)重，大量的有毒重金屬離子、無機陰離子、有機微污染物，如染料、酚類、農(nóng)藥、腐殖酸有機化合物，洗滌劑和其它持久性有機污染物，已經(jīng)在近幾十年來世界各地廣泛報道。這些有毒污染物排入水體中，極大地影響了生態(tài)平衡，對動植物造成了不良影響。此外這些污染物不僅耐化學(xué)和生物降解，而且有很大的環(huán)境流動性，同時對于食物鏈中的生物富集有很強的趨勢。因此，我們有必要將這些污水在排入自然水體之前進行處理。
目前已有多種處理技術(shù)可減少廢水中的污染物濃度，包括化學(xué)氧化還原、膜分離、萃取、離子交換和電滲析等，這些方法的有效性和成本各不同。比較幾種不同的物理化學(xué)處理污水的方法,在眾多處理技術(shù)中，活性炭吸附由于其去除效率高、無有害副產(chǎn)物產(chǎn)生，被視為去除水體污染物的最佳替代方案之一。但是活性炭的生產(chǎn)相對復(fù)雜，其中涉及碳化和活化階段，盡管其水處理效果甚佳，高額的生產(chǎn)成本使得活性炭無法作為吸附劑在貧窮或發(fā)展中國家用于大規(guī)模的水處理，因此,價廉、高效的吸附劑成為人們研究的重點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種具有高吸附性能的纖維素基復(fù)合氣凝膠的制備方法，該方法制備的復(fù)合氣凝膠對陽性染料亞甲基藍具有優(yōu)異的吸附性能，且其工藝較為簡單。
本發(fā)明的一種高吸附性能的纖維素基復(fù)合氣凝膠的制備方法，主要步驟是：
a.配制以重量計為60％的溴化鋰水溶液；
b.將多巴胺粉末加入溴化鋰水溶液中，在攪拌的條件下溶解，再加入微晶纖維素粉末，其中，多巴胺與微晶纖維素重量比為1:0.75-1:1.5；
c.置于120℃油浴中，50-100r/min攪拌條件下微晶纖維素溶解，溶解時間為40min左右,同時，多巴胺自聚合形成聚多巴胺；
d.待到纖維素完全溶解，將溶液置于室溫中慢慢冷卻直至形成聚多巴胺/纖維素凝膠；
e.向聚多巴胺/纖維素凝膠中加入去離子水，不斷替換去離子水,直至完全除去溴化鋰，通過冷凍干燥即得聚多巴胺/纖維素基復(fù)合氣凝膠。
本發(fā)明的一種高吸附性能的纖維素基復(fù)合氣凝膠的制備方法中，所述的微晶纖維素呈顆粒狀，其粒徑約為25μm。
本發(fā)明的一種高吸附性能的纖維素基復(fù)合氣凝膠的制備方法中，所述的溴化鋰水溶液為60％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1)本發(fā)明所采用將纖維素做成氣凝膠,極大的增加了纖維素氣凝膠的孔隙率和比表面積，而且制備方法簡單，同時在氣凝膠中原位聚合多巴胺，使得聚多巴胺均勻的分散在纖維素氣凝膠內(nèi)部，大大的提高了纖維素氣凝膠對亞甲基藍的吸附能力。與純纖維素氣凝膠相比，聚多巴胺/纖維素基復(fù)合氣凝膠對亞甲基藍的吸附效率提高了47.29％。
2)本發(fā)明采用微晶纖維素作為基體。纖維素是地球上最古老的天然高分子和最豐富的可再生資源，它主要來源于樹木、竹子、棉花、蘆葦和其他高等植物。每年地球上產(chǎn)生約2000億噸植物纖維素，是自然界取之不盡、用之不竭的可再生資源。因此，針對天然纖維素這一非化石可再生天然資源的高附加值利用，以及高性價比“綠色”吸附材料的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)需求，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的纖維素基吸附材料，對于擴展我國纖維-復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈，滿足戰(zhàn)略高技術(shù)需求以及國際競爭能力，意義重大。
3)本發(fā)明所用聚多巴胺對纖維素氣凝膠進行改性。聚多巴胺的分子結(jié)構(gòu)類似于貽貝粘附蛋白的結(jié)構(gòu)，具有后者粘附性的優(yōu)點，可以很容易地粘附在幾乎所有類型的表面，包括從有機到無機，甚至超疏水表面。除此之外，多巴胺的自聚合條件反應(yīng)溫和，不需要借助任何復(fù)雜的儀器或苛刻的反應(yīng)條件，本發(fā)明將聚多巴胺引入纖維素氣凝膠中用于染料吸附，發(fā)揮了聚多巴胺的吸附性能。
進一步，本發(fā)明的聚多巴胺是一種粘附性極強的聚合物，將其引入纖維素氣凝膠內(nèi)部大大的提高了復(fù)合氣凝膠對亞甲基藍的吸附能力。
進一步，本發(fā)明將一定量的多巴胺粉末加入libr的水溶液中的具體操作為：溫度為20-25℃,攪拌時間為10min左右，且伴隨50-100r/min的攪拌。這樣保證多巴胺完全溶解。
進一步，本發(fā)明將的纖維素粉末加入libr的水溶液中的具體操作為：溫度為120℃，溶解時間為40min，且伴隨50-100r/min的攪拌。這樣保證纖維素完全溶解。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。
實施例1
配制60wt％的溴化鋰水溶液(libr)5ml，將50mg的多巴胺粉末加入溴化鋰的水溶液中，：溫度為20-25℃,攪拌時間為10min左右，且伴隨50-100r/min的攪拌。這樣保證多巴胺完全溶解。然后加入75mg的微晶纖維素粉末，在攪拌條件下置于120℃油浴中溶解，溶解時間為40min，且伴隨50-100r/min的攪拌。同時多巴胺在高溫下自聚合形成聚多巴胺；待到纖維素完全溶解，將聚多巴胺/纖維素溶液置于室溫中慢慢冷卻直至形成凝膠，然后向聚多巴胺/纖維素凝膠中加入去離子水，不斷交換去離子水直至完全除去溴化鋰，所得聚多巴胺/纖維素水凝膠通過冷凍干燥即得聚多巴胺/纖維素基復(fù)合氣凝膠。
其中本發(fā)明所使用的微晶纖維素呈顆粒狀，其粒徑約為25μm。
實施例2
配制60wt％的溴化鋰水溶液(libr)5ml，將75mg的多巴胺粉末加入溴化鋰的水溶液中，在攪拌的條件下將多巴胺溶解，然后加入75mg的微晶纖維素粉末，在攪拌條件下置于120℃油浴中溶解，同時多巴胺在高溫下自聚合形成聚多巴胺；待到纖維素完全溶解，將聚多巴胺/纖維素溶液置于室溫中慢慢冷卻直至形成凝膠，然后向聚多巴胺/纖維素凝膠中加入去離子水，不斷交換去離子水直至完全除去libr，所得聚多巴胺/纖維素水凝膠通過冷凍干燥即得聚多巴胺/纖維素基復(fù)合氣凝膠。
實施例3
配制60wt％的溴化鋰水溶液(libr)5ml，將100mg的多巴胺粉末加入libr的水溶液中，在攪拌的條件下將多巴胺溶解，然后加入75mg的微晶纖維素粉末，在攪拌條件下置于120℃油浴中溶解，同時多巴胺在高溫下自聚合形成聚多巴胺；待到纖維素完全溶解，將聚多巴胺/纖維素溶液置于室溫中慢慢冷卻直至形成凝膠，然后向聚多巴胺/纖維素凝膠中加入去離子水，不斷交換去離子水直至完全除去libr，所得聚多巴胺/纖維素水凝膠通過冷凍干燥即得聚多巴胺/纖維素基復(fù)合氣凝膠。