[发明专利]一种可降解的木质吸附材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种可降解的木质吸附材料的制备方法，包括切割，木质素去除、半纤维素去除、清洗、冷冻干燥以及碳化处理的步骤，制备得到结构稳定、回弹性佳，降解性能优异、吸附力强、环保的木质吸附材料，且在经过10000次循环实验后(50％压缩率)，材料的回弹性依然保持在95％以上。能有效解决现有技术中吸附材料制备成本高，容易被外力破坏，不仅增加回收成本还容易造成环境污染，且吸附效果差的问题。

技术领域

本发明涉及吸附材料制备领域，具体涉及一种可降解的木质吸附材料的制备方法。

背景技术

当前，海洋污染日趋加剧，其中，石油污染尤为严重。海洋中的石油污染主要有两种途径：在海路运输中的，油轮失事导致石油部分或全部流入海洋；近海采油平台及输油管的石油泄漏。石油到达海洋中后，导致污染区的甲壳类和鱼类迅速死亡，海鸟也难以幸免，据统计，每年死于石油污染的海鸟多达数十万只，而甲壳类和鱼类根本无法统计。除此之外，不透明的油膜降低了光的通透性，使受到污染海域的光合作用收到严重影响，其结果一方面使海洋产氧量减少；另一方面，藻类生长不良也影响和制约了海洋动物的生长和繁殖，从而对整个海洋的生态系统造成重大影响。针对石油污染，目前主要方法仍是采用围栏将海绵表面的石油围住，避免再进一步大面积扩散，继而用清污船将石油收集起来，但是目前尚缺乏一种高效的石油污染吸附办法，且吸附的材料中采用合成高分子海绵，如聚氨酯、聚苯乙烯发泡材料等，这类材料吸油效果良好、重复使用性能佳，但是生物降解性差；采用凝胶材料进行吸附，其制备成本高，容易被外力破坏，不仅增加回收成本还容易造成环境污染，不利于材料的重复利用。

如专利号为CN109092260A公开了一种石油吸附降解材料及其制备方法，所述材料为负载有二氧化钛纳米线的二氧化硅-碳纳米管-木棉纤维衍生物复合材料，但此方案中的吸附效果不佳，制备成本高，降解性差。

综合上，在吸附材料制备领域，开发可降解、高效、低成本且能重复使用的环保吸附材料具有重要意义。

发明内容

本发明提出了一种可降解的木质吸附材料的制备方法以解决现有技术中吸附材料降解性能差、吸附效果不理想，且制备成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可降解的木质吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将收集的木材按照需求进行切割；

S2、将切割后的木材浸泡在木质素脱除液中；

S3、将脱除木质素后的木材浸泡在半纤维素脱除液中；

S4、将脱除半纤维素的木材进行清洗；

S5、将清洗后的木材进行干燥，脱去木材中的水分；

S6、将干燥后的木材进行碳化处理，得到吸附材料。

可选地，步骤S1中所述的木材为巴尔沙木和/或桐木；所述切割的尺寸为50mm*50mm*50mm。

可选地，步骤S2中所述木质素脱除液的质量百分比浓度为3％-20％，且所述木质素脱除液为次氯酸盐和/或亚氯酸盐；所述浸泡的温度为室温，浸泡的时间为8-72h，并在浸泡后需要用HPLC法检测木质素含量，保证浸泡后木质素的含量小于3％。

可选地，步骤S3中所述半纤维素脱除液为强碱液、亚硫酸盐以及亚硫酸氢盐的混合溶液，且强碱液的浓度范围为1.0-5.0mol/L，亚硫酸盐和亚硫酸氢盐的浓度范围为0.1-1.0mol/L；所述浸泡温度为80-100℃，浸泡的时间为2h-8h，并在浸泡后用HPLC法检测半纤维素含量，保证浸泡后半纤维素的含量小于5％。

可选地，步骤S4中所述清洗为在超声辅助的条件下，先采用弱酸水溶液清洗，且弱酸的质量分数为5-50％，清洗时间20-60min；后再采用去离子水清洗3-5次，直至去离子水颜色不发生变化。