[发明专利]一种离子液体改性的玉米芯基材料的制备方法及其在降解土壤农药残留中的应用

说明书

本发明涉及一种离子液体改性的玉米芯基材料的制备方法及其在降解土壤农药残留中的应用，本发明通过使用离子液体和巯基乙酸处理玉米芯得到一种对土壤中农药残留具有强清除作用的新型玉米芯基材料。该材料有望被开发作为环境修复剂，尤其是在清除有机氯农药或氨基甲酸酯类农药残留方面，清除率达90％以上。

技术领域

本发明属于材料及环境保护领域，具体涉及一种离子液体改性的玉米芯基材料的制备方法及其在降解土壤农药残留中的应用。

背景技术

玉米芯是一种年产量很大的农业副产物，我国年产玉米量一亿多吨，副产物玉米芯约二万吨，每年都有大量玉米芯被丢弃，或作燃料，造成很大浪费。玉米芯表面有很多活性官能团，如羟基、羧基、氨基等，这些官能团可以与重金属离子、有机物中的活性基团发生离子交换或化学吸附。但原玉米芯对重金属及有机物的吸附容量不高，为了提高玉米芯对环境(例如水、土壤中)重金属、有机物的清除率，本发明提供一种能高效清除环境中重金属和农药残留的离子液体与巯基乙酸改性的玉米芯基材料。

发明内容

本发明提供一种玉米芯基材料，其特征在于所述玉米芯基材料的制备方法包括如下步骤：

(1)将玉米芯清洗去杂、烘干至恒重，粉碎得物料；

(2)于60-70℃下将离子液体与步骤(1)得到的物料混匀，保温2-3小时后加入巯基乙酸，升温至85-90℃，保温4-5小时后加水、冷却至室温，过滤，水洗至中性，得沉淀；

(3)步骤(2)得到的沉淀在氮气或惰性气体保护下，于450-550℃保温1-2 小时后即得所述玉米芯基材料。

步骤(1)所述的粉碎优选粉碎至40-60目；

步骤(2)中离子液体、物料、巯基乙酸的质量比为15-25：10：0.3-0.5，优选为15-20：10：0.3-0.5；

步骤(2)中所述水优选为去离子水，其用量为离子液体质量的0.5-1.0倍；所述离子液体选自1-烯丙基-3-甲基咪唑卤盐，优选1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐。

本发明的另一实施方案提供上述玉米芯基材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将玉米芯清洗去杂、烘干至恒重，粉碎得物料；

(2)于60-70℃下将离子液体与步骤(1)得到的物料混匀，保温2-3小时后加入巯基乙酸，升温至85-90℃，保温4-5小时后加水、冷却至室温，过滤，水洗至中性，得沉淀；

(3)步骤(2)得到的沉淀在氮气或惰性气体保护下，于450-550℃保温1-2 小时后即得所述玉米芯基材料。

步骤(1)所述的粉碎优选粉碎至40-60目；

步骤(2)中离子液体、物料、巯基乙酸的质量比为15-25：10：0.3-0.5，优选为15-20：10：0.3-0.5；

步骤(2)中所述水优选为去离子水，其用量为离子液体质量的0.5-1.0倍；所述离子液体选自1-烯丙基-3-甲基咪唑卤盐，优选1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐。

本发明的另一实施方案提供上述玉米芯基材料在环境修复中的应用。

本发明的另一实施方案提供上述玉米芯基材料在清除土壤、水中重金属方面的应用。所述重金属优选六价铬。

本发明的另一实施方案提供上述玉米芯基材料在去除农药残留中的应用。所述农药优选有机氯农药或氨基甲酸酯类农药。有机氯农药优选氯丹、毒杀酚，氨基甲酸酯类农药优选速灭威、西维因。