[发明专利]一种木质素基聚酚胺吸附材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种新型的木质素基聚酚胺吸附材料及制备方法。该方法首先将二胺或多胺加入到木质素溶液中，并加入一定量的甲醛溶液，调节溶液pH=12，50~90℃反应一定时间后，得到深棕色的液体。待冷却至室温后，加入一定量的邻苯二酚或单宁酸，反应一段时间，即可制得木质素基聚酚胺吸附材料。该制备方法过程简单、操作方便、工艺可控、条件温和、重复性好、成本低廉，便于推广使用，制得的木质素基聚酚胺吸附材料具有良好的吸附有机污染物、重金属离子的性能，另外木质素的引入在提高聚酚胺的稳定性的同时又可以利用木质素来进行吸附实现废弃物的再利用，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种吸附剂的制备方法，具体涉及一种新型的木质素基聚酚胺吸附材料及制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

目前，因为工业废水的排放造成了严重的环境问题，去除来自工业废水中的环境毒素已引起广泛关注。如有机染料、重金属离子等，由于其对水生环境造成相当大的污染，使得人类和水生生物有严重的健康风险。目前，研究人员探索各种方法去除废水中的毒素，其中，吸附作用由于操作方便，成本低，效率高已被广泛研究。作为最重要的吸附剂之一，聚合物吸附剂一直被研究者所追宠，由于它能够在溶液中与目标离子发生螯合或络合作用，将其牢牢的吸附在吸附剂表面，达到去除污染物的目的。聚酚胺是一种新型的高分子吸附剂，主要由邻苯二酚和二胺或多胺进行缩聚制备得到的，其合成启发主要来源于多巴胺的自聚-交联。聚酚胺不仅包含有大量的氨基、羟基等吸附基团，而且能够与重金属离子或染料发生相互作用，达到净水的目的，同时还可以引入不同的官能团来满足不同的需求。另外，由于其较低的经济花费和极高的性能，聚酚胺是一种具有巨大潜力的材料。木质素，是植物界中仅次于纤维素的含量第二丰富的天然高分子，与纤维素和半纤维素黏结在一起形成植物的主要支撑结构。工业木质素主要来源于造纸工业，作为造纸工业的副产物早已大量被分离产生，随中国的纸浆产量年年在提高，其产量也越来越多。由于木质素结构复杂，生物难降解，是造纸工业的主要的有机污染物，若不加以充分利用，就会造成大量的资源浪费和严重的环境污染。木质素分子结构中含有醚键、酚羟基、羧基和苯环等活性官能团，因此木质素具有很强的化学反应活性，这些活性基团使得苯环的侧链和苯环上均可以发生氧化、磺甲基化、羧甲基化、胺化等反应，通过这些反应可以获得多功能、高性能的木质素基重金属离子吸附剂，其具有巨大的潜在价值。

发明内容

为克服有机污染物、重金属离子等对环境的污染问题，本发明的目的在于提供一种新型的木质素基聚酚胺吸附材料及制备方法，该制备方法操作方便、工艺可控、条件温和、重复性好、成本低廉、便于推广使用，制得的木质素基聚酚胺吸附材料具有良好的吸附有机污染物、重金属离子的性能，另外木质素的引入在提高聚酚胺的稳定性的同时又可以利用木质素来进行吸附实现废弃物的再利用，具有广泛的应用前景。

为实现本发明的目的，提供以下技术方案：

一种新型的木质素基聚酚胺吸附材料及制备方法，其特征在于以下步骤：

（1）将一定量的二胺或多胺、木质素、甲醛溶液均匀混合，调节溶液pH=12，50 ~ 90℃反应2~5小时后，得到深棕色的木质素胺水溶液；（2）待冷却至室温，加入一定量的邻苯二酚和/或单宁酸，室温反应24~48小时，即可制得木质素基聚酚胺吸附材料。

进一步的，所述的二胺为己二胺、乙二胺、对苯二胺中的至少一种；

进一步的，所述的多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种；

进一步的，所述的木质素为木质素磺酸钠、碱木质素中的至少一种；

进一步的，所述的木质素、甲醛溶液、二胺或多胺的摩尔比例1：0.3 ~ 1: 0.11 ~2；

进一步的，所述的邻苯二酚和二胺或多胺的质量比例为0.25 ~ 1: 1。

本发明具有以下有益效果：