[发明专利]一种吡啶酮双酸改性纤维素吸附剂的应用

说明书

本发明属于轻型化工技术领域，尤其涉及一种吡啶酮双酸改性纤维素吸附剂的应用，该吸附剂能够选择性去除水溶液中的染料，同时还可以回收染料，具有一定环保意义和经济价值，成本低，吸附容量大，吸附性稳定，吸附的染料可以进行二次利用，具有极大的节能减排和环境友好的优势。

技术领域

本发明属于轻型化工技术领域，尤其涉及一种吡啶酮双酸改性纤维素吸附剂的应用。

背景技术

我国是世界染料产量第一大国，约占世界染料总产量的70％以上。在生产和使用过程中约有10％-20％染料释放到水体中。这一方面增加了污水处理的难度，对环境产生了较大的污染；另一方面也增加了工业生产的成本，造成了不必要的浪费。实现染整废液中染料残液的吸附分离和回收成为当今一个重要的发展课题。

现有染料废水处理的方法，包括吸附法，絮凝法，氧化法，电解法，生化法等，效果各不相同。其中，吸附法因其操作简单、效率高等优势在废水处理中研究较多。但是我们发现能够选择性吸附溶液中染料的报道很少见到。如果在处理废水中染料的同时能够进行分离，则能够极大的提高染料的利用率，具有很高的经济价值。

纤维素在吸附染料过程中表现出了不错的潜力，并且其来源广泛，价格低廉，因此，研究价值较高。吡啶酮类衍生物改性纤维素对阳离子染料有着不错的吸附效果，对阴离子染料的吸附能力则有限。但目前还没有将吡啶酮双酸改性纤维素应用于染料废水的处理中的报道。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种吡啶酮双酸改性纤维素吸附剂的应用，该吸附剂能够选择性去除水溶液中的染料，同时还可以回收染料，具有一定环保意义和经济价值。

本发明探究了一种吡啶酮双酸改性纤维素吸附剂对阳离染料和阴离子染料的分离性能。具体的，本发明首先探究了该吸附剂对亚甲基蓝、结晶紫、刚果红、孔雀石绿、曙红、玫瑰红B等含有阴、阳离子的染料的吸附能力。将上述染料配成溶液模拟染料废水，加入所合成的吸附剂，达到吸附平衡后，通过研究吸附剂吸附染料溶液前后的吸光度的变化来计算该吸附剂的吸附容量，并根据以上数据得出该吸附剂对不同染料的吸附容量的差异。然后，配置上述染料中两种染料的混合溶液，加入吸附剂进行吸附，研究其对混合染料的分离情况。为进一步测试吸附剂的循环利用能力，向吸附后的溶液中加入盐酸、硫酸、氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠进行解析，因在解吸附时，最大吸收波长和吸光度的值均在变化，所以将解吸附后的溶液静置后分离溶液与吸附剂，并将溶液调至中性，测其吸光度，并根据以上数据得出解吸附率。

本发明提出了一种阳离子染料吸附剂，包括吡啶酮双酸改性纤维素，其化学结构式为：

本发明提出了上述阳离子染料吸附剂在分离阳离子染料和阴离子染料中的应用，所述阳离子染料包括亚甲基蓝、结晶紫、孔雀石绿、玫瑰红B、苯胺紫、阳离子蓝X-B、阳离子金黄X-GL、甲基橙，所述阴离子染料包括曙红、刚果红、日落黄、胭脂红、酸性红B、酸性紫R。

本发明提出了上述阳离子染料吸附剂在废水处理领域的应用，尤其是纺织印染废液中染料残液的移除与回收方面的应用。

本发明提出了上述阳离子染料吸附剂在吸附染料分子方面的应用，尤其是吸附带正电的染料分子方面的应用，所述带正电的染料为亚甲基蓝、结晶紫、孔雀石绿、玫瑰红B、苯胺紫、阳离子蓝X-B、阳离子金黄X-GL、甲基橙。

进一步的，吸附温度为25～50℃，时间为20min，pH为3～10。

所述亚甲基蓝、结晶紫、刚果红、玫瑰红B、孔雀石绿、曙红的化学式为：