[发明专利]一种生物质吸附剂及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及生物质及废弃毛利用的领域，具体涉及一种环保型生物质吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

生物质材料，如淀粉、纤维素、动物毛与皮等，作为世界上广泛存在的资源，不仅来源丰富、成本低廉，而且还具有一些可观的特点，如生物相容性、可再生性、可生物降解性以及环境友好等特点。这些生物质材料的良好优点将决定着其可观的发展潜力。生物质吸附剂主要利用其生物质材料的吸附性能用于对吸附质进行吸附，目前生物质吸附剂已广泛应用于吸附沉积在表面有机、无机微粒，如各种生活及工业粉尘，抑制这些微粒被飞扬以保持空气的洁净；该吸附剂对物质表面释放出的甲醛有优良的吸附能力。因此，该吸附剂能应用于各种环境的保护。由于该吸附剂有极强的保水能力，防止水分挥发，该吸附剂具有长效的作用。

工业生产、生活活动和交通运输导致城市降尘污染是一个日益严重问题。风力作用使地粉尘进入空中，导致城市上空粉尘中各种重金属相对富集。灰尘通过呼吸及食物传递到人体中，威胁人体健康。经分析表明，灰尘中除了二氧化硅、二氧化硫，有致癌性较强的苯并芘等有机物，其中金属元素多数为重金属。通常的灰尘粒度在20～30μm，其在空气中滞留时间较短可以较好的沉淀在物质表面，被成为降尘。而粉尘颗粒直径介于2.5μm(PM2.5)和10μm(PM10)之间的固体微粒也能在空气中长期漂浮，被称为浮游粉尘。是对人畜主要危害源。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的如下：

提供一种环保型生物质吸附剂；

提供一种不仅可以克服现有吸附剂选择性差、吸附不彻底、耗时长等缺点的生物吸附剂；

提供一种动物毛等生物质的回收利用的方法和产品。

具体的，本发明公开了一种生物质吸附剂，含有10～30重量份的动物毛降解物、2-15重量份的环氧化玉米淀粉和0.5～5重量份的羧甲基纤维素钠；

所述动物毛降解物由以下步骤制备得到：

将动物毛、占动物毛质量2％～5％的硫化钠，占动物毛质量3％～5％的尿素，在60℃～90℃下搅拌(如80℃)，加入占动物毛质量2％～5％的双氧水，再加入水，得到质量分数为20％～30％的动物毛降解物；所述双氧水的体积浓度为20～60％；

所述环氧化玉米淀粉由以下步骤制备得到：

将玉米淀粉、占玉米淀粉质量5％～15％的环氧氯丙烷混合，在滚筒式反应器上反应，反应温度50～80℃，获得环氧化玉米淀粉。

进一步的，所述的生物质吸附剂，含有13-20重量份的动物毛降解物、5-7重量份的环氧化玉米淀粉和1～3重量份的羧甲基纤维素钠；

其中，所述动物毛降解物由以下步骤制备得到：

将动物毛、占动物毛质量2％～5％的硫化钠，占动物毛质量3％～5％的尿素，在80℃下搅拌，加入占动物毛质量2％～5％的双氧水，再加入水，得到质量分数为20％～30％的动物毛降解物；所述双氧水的体积浓度为30％；

所述环氧化玉米淀粉由以下步骤制备得到：

将玉米淀粉、占动物毛质量5％的环氧氯丙烷混合，在滚筒式反应器上反应1h，反应温度60℃，获得,环氧化玉米淀粉。

更进一步的，所述的生物质吸附剂，含有动物毛降解物13.3～19.2重量份、环氧化玉米淀粉5.3～6.7重量份、羧甲基纤维素钠1～1.5重量份，以及防腐剂与水；

所述生物质吸附剂的质量浓度为20％～26％。所述防腐剂优选为苯酚和/或氟硅酸钠，所述防腐剂的在生物吸附剂中的质量浓度优选为0.1％。

本发明所述的生物质吸附剂，还可含有防腐剂；所述防腐剂优选为苯酚和/或氟硅酸钠，所述防腐剂的在生物吸附剂中的质量浓度优选为0.1％。

本发明所述生物质吸附剂使用的动物毛选自牛毛、羊毛、马毛、猪毛和兔毛中的任一种或两种或两种以上的组合，如牛毛、绵羊毛、山羊毛的任一种，或牛毛与山羊毛按1:1重量比的混合，或者牛毛、羊毛、马毛、猪毛和兔毛按任意比例的混合。本发明所述动物毛可使用制革工业等废弃的动物毛。

同时，还公开了本发明生物质吸附剂吸附甲醛、和/或吸附粒径为2.5-10微米的颗粒的用途，所述颗粒如PM2.5、PM5或PM10。

此外，本发明还公开了一种制备生物质吸附剂的方法，包括以下步骤：