[发明专利]一种膦酸化超快型秸秆纤维吸附材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种绿色环保、高效、成本低廉的膦酸化超快型秸秆纤维吸附材料及其制备方法与应用，涉及吸附材料的制备与应用领域。所述膦酸化超快型秸秆纤维吸附材料，是将秸秆粉经亚磷酸、多聚甲醛和盐酸改性而得，所述吸附材料的比表面积为2.6‑2.7m²/g，孔容积为0.005‑0.006cm³/g。

技术领域

本发明涉及吸附材料的制备与应用领域，尤其是一种膦酸化超快型秸秆纤维吸附材料及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，一类新型的污染物—药品及个人护理用品(PPCPs)在各类水体中频频检出，受到越来越多的关注。抗生素是PPCPs污染物中重要的一种，虽然以痕量形式存在于水体环境中，但由于其难降解性和持续输入性使其呈现出一种“持久”性状态，并且其残留物会流入地下水或地表水中，甚至累积于土壤中，通过食物链进入动植物以及人体内，对其机能起到抑制作用，威胁到人类健康。而磺胺类药物是人工合成的抗菌药，用于临床已近50年，它具有抗菌谱较广、性质稳定、使用简便等优点。因此在水体检出频率高。美国USGS(1999-2000)调查的地表水体、饮用水以及污水中有关抗生素物质的检出和污染，磺胺类药物检出频率最高，残留浓度一般小于1μg/L。在我国多地水土中同样有磺胺类抗生素检出的报道，常红等人对北京城市污水处理厂中磺胺类抗生素进行调查研究，检出磺胺甲基异噁唑、磺胺吡啶、磺胺甲基嘧啶、磺胺嘧啶和磺胺甲二唑五种磺胺类抗生素，出水浓度为0.008-1.4μg/L。残留在环境中的磺胺类抗生素，已经成为了潜在的环境生态危险源，给土壤、水体等带来不良影响，同时影响微生物及动植物的正常生命活动，最终影响人类健康。

对于水体中磺胺类抗生素的去除主要采用物理方法和化学方法。常规的水处理工艺包括混凝、沉淀、石英砂过滤、活性炭吸附及消毒等。而常规的水处理工艺常常不能完全去除水中残留的抗生素，徐维海等监测了4个污水处理厂出水中的磺胺类、喹诺酮类等四大类抗生素，发现其检出率和含量均高于美国及欧洲国家的水平。其中吸附法作为一种成熟的物理方法能有效去除水体和土壤中的磺胺类抗生素，具有能耗低，无副产物，吸附效率高且吸附剂可以回收再生，重复利用，处理成本较低。

玉米秸秆纤维是一种成本低、能耗低、环境友好、工艺简单的吸附剂。同时其作为农业废弃物是一种非常丰富且价格低廉的资源，但是其比表面积和孔容积较小，因此吸附效率较低。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种绿色环保、高效、成本低廉，用于去除磺胺类抗生素的膦酸化超快型秸秆纤维吸附材料。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是这样的：一种膦酸化超快型秸秆纤维吸附材料，是将秸秆粉经亚磷酸、多聚甲醛和盐酸改性而得，所述吸附材料的比表面积为2.6-2.7m²/g，孔容积为 0.005-0.006cm³/g。

作为本发明的一个实施例，本发明所述吸附材料的比表面积为 2.61m²/g，孔容积为0.0055cm³/g。

本发明的目的之二在于提供上述膦酸化超快型秸秆纤维吸附材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是这样的：一种膦酸化超快型秸秆纤维吸附材料的制备方法，将秸秆粉烘干，与亚磷酸和多聚甲醛混合，用盐酸溶液溶解，水洗至中性，烘干，即得。

其中，所述盐酸溶液的浓度为10-30％。

作为本发明的优选方案，所述盐酸溶液的浓度为25％。

其中，所述秸秆粉与亚磷酸、多聚甲醛的质量混合比例为 1:0.5-10:0.5-10。

作为本发明的优选方案，所述秸秆粉与亚磷酸、多聚甲醛的质量混合比例为1:5:5。

其中，所述溶解的温度为60-90℃，溶解的时间为3-8h。