[发明专利]一种利用玉米秸秆制备多孔纳米纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用玉米秸秆制备多孔纳米纤维的方法，属于环保农业技术领域。

背景技术

纳米纤维作为近年来的一种新型材料，受到了各个领域的广泛关注。而静电纺丝是目前制备纳米纤维最为有效的方法之一。通常得到的静电纺纳米纤维，其直径可达到纳米级，具有较高的比表面积，且具有连续的形状，而纤维呈无规则堆积的结构，可用于过滤等用途。

在我国，秸秆利用量最大的是用于造纸，而这种秸秆的利用全是稻麦草秸秆，以往玉米秸秆从没有用于造纸；平均每生产一吨的纸浆约需4.5吨的秸秆。我国纸产品的需要量有4000多万吨，如有一半采用秸秆造纸，将可以利用秸秆一亿吨。但由于秸秆造纸对环境污染严重，制约了我国造纸业的发展，也影响了这种最有效的秸秆利用方式的发展,但研究和生产结果表明，这些制浆的方法多多少少都离不开化学物品作为添加剂，有了化学物品作为添加剂那么就带来后续的环保治理问题，所排放的COD达不达标，如COD不达标就必须投入大量的资金进行水处理，成本很高。

玉米是我国主要农作物之一，全国各地都栽培有玉米。收获玉米后的玉米秸秆一直被作为废弃物大部分被就地焚烧，造成环境污染，资源浪费。每到秋冬之交，玉米秸秆焚烧污染空气往往成为众矢之的。“秸秆焚烧”所造成的污染，已经困扰全国大气环境的污染问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对我国秸秆资源丰富，传统方法主要应用于造纸，但是秸秆造纸对环境污染严重，需要投入大量资本用于处理造纸分水，成本高，本发明提供了一种利用玉米秸秆制备多孔纳米纤维的方法，成本低，且对环境污染小。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）取玉米秸秆放入烘箱中40～45min，温度设定为50～55℃，然后将其放入粉碎机中粉碎成60～80目粉末；

（2）将上述的粉末放入容器中，向其中加入质量分数8％的氢氧化钠溶液，淹没粉末6～8cm，再将其放在水浴恒温振动器中，温度设定为60～65℃，振动1～3h，然后过滤，用水将过滤物洗至中性；

（3）将脂肪酸甲酯与乙醇按照体积比3:1混合均匀倒入容器中，把上述的过滤物放入容器，固液质量比为2:5，搅拌40～50min，温度设定为110～130℃，然后过滤；

（4）将上述的过滤物放入容器中，加入质量分数60%的硝酸钙溶液，固液比为1:3，加热至80～90℃，搅拌10～15min，然后冷却至28～35℃，再搅拌1～2h，然后用冰醋酸调节悬浮液到中性，然后将其放入离心机中离心4～6min，转速为11000r/min，再用水对离心出的颗粒物冲洗2～3次；

（5）将上述的颗粒物放入容器中，向容器中加入甲醇，固液比为1:2，再加入二氯乙烷，二氯乙烷与甲醇体积比为1:1，将温度设定为80～100℃搅拌8～10h，在真空度为0.04～0.06MPa；

（6）将上述所得的混合液经静电纺丝喷射到接收装置上，其中环境湿度为50～70%，静纺电压为8～15kv，接收距离为10～20cm；

（7）将上述所的颗粒物放入烘箱中30～50min，温度设定为70～90℃，然后取出冷却至室温，即可。

本发明的有益效果是：

（1）本发明所制得的多孔纳米纤维耐450～550℃高温，生物活性强；

（2）本发明操作方便，成本低，对环境污染小，使用的添加剂对人体无伤害。

具体实施方式