[发明专利]一种木质素/壳聚糖/蒙脱土复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种木质素/壳聚糖/蒙脱土复合材料的制备方法，包括将木质素粉加入到蒸馏水中，分撒后，加入氢氧化钠使得氢氧化钠溶液的质量百分浓度为15～20％，浸泡后过滤，干燥，加入蒸馏水、多巴胺和五倍子单宁酸，搅拌后移至聚四氟乙烯反应釜中，放置在120～150℃下保温5～8h后，过滤，干燥后得到改性木质素；将蒙脱土加入收集的氢氧化钠溶液中浸泡10～12h后过滤，干燥后加入水溶液中搅拌形成蒙脱土悬浮液，然后将温度升至80～85℃，加入五倍子单宁酸、壳聚糖和乙二醇，在该温度下搅拌3～5h后，加入改性木质素继续搅拌2～4h后冷却，烘干和聚乙二醇充分混合后放置在模具中，然后在升温至90～100℃下进行压制，松模、再压模，反复3次后，将温度升至130～140℃压制后出模，得到所述复合材料。

技术领域

本发明属于木质素复合材料领域，具体涉及一种木质素/壳聚糖/蒙脱土复合材料的制备方法。

背景技术

木质素是一种具有三维结构的无定形芳香族化合物，也是植物中仅含有芳环结构的可再生聚合物。工业木质素主要来源于造纸行业，大部分作为废弃物直接燃烧提供热能或电能，在工业上的利用率不足10％，既浪费资源又污染环境。然而，面对日益严峻的资源短缺和环境污染等问题，木质素作为一种来源广泛、廉价易得的生物质资源，用于制备生物质基功能材料或其他高附价值化学品，有着潜在的应用前景，木质素大分子中含有大量的芳香基、甲氧基、苯基和羟基等官能团，具有吸附性、抗氧化性、生物相容性及可降解性等优点。将木质素和其他反应活性较高的不同天然/合成高分子材料复合，制备具有特定功能的生物质基复合材料，例如Nair V,Panigrahy A,Vinu R.Development of novel chitosan–lignin composites for adsorption of dyes and metal ions from wastewater[J].Chemical Engineering Journal,2014,254:491-502.中提到通过共混法制备碱木质素-壳聚糖复合吸附材料对雷玛唑亮蓝染料和Cr(Ⅵ)具有良好的去除率。郭玉亮，李林，景丹，等.木质素/壳聚糖共混膜的制备及对Cu²⁺的吸附性能[J].广东化工,2018,45(13):15-38.制备的共混膜对Cu²⁺的静态饱和吸附量最高可达106μg/cm²。基于此，文献CN111572146A公开了一种具有吸附净化功能的塑木复合材料板材及其制备方法，但是该文献中所记载的塑木复合板材制备过程繁琐，而且其甲醛吸附效果较差。

发明内容

基于以上现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种木质素/壳聚糖/蒙脱土复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1：将木质素粉加入到蒸馏水中，搅拌分撒后，加入氢氧化钠使得氢氧化钠溶液的质量百分浓度为15～20％，浸泡8～10h后过滤，干燥，加入蒸馏水中，然后加入多巴胺和五倍子单宁酸，继续搅拌10～20min后移至聚四氟乙烯反应釜中，然后放置在烘箱中在120～150℃下保温5～8h后冷却，过滤，干燥后得到改性木质素。

S2：将蒙脱土加入到步骤S1中收集的氢氧化钠溶液中浸泡10～12h后过滤，干燥后加入到水溶液中搅拌形成蒙脱土悬浮液，然后将温度升至80～85℃，加入五倍子单宁酸、壳聚糖和乙二醇，在该温度下搅拌3～5h后，加入上述步骤S1中的改性木质素继续搅拌2～4h后冷却，烘干。

S3：将步骤S2中的得到的产物和聚乙二醇充分混合后放置在模具中，然后在升温至90～100℃下进行压制6～10min，松模、然后再压模，如此反复3次后，将温度升至130～140℃压制32～50min后出模，得到所述复合材料。

作为优选方案，上述所述的木质素、多巴胺和五倍子单宁酸的质量比为(2.6～3.8):(0.44～0.69):(0.62～0.86)。

作为优选方案，上述所述的蒙脱土、五倍子单宁酸、壳聚糖和乙二醇的质量比为(4.2～7):(1.22～1.59):(2.6～3.8):(3.5～7)。