[发明专利]一种丁二酸酐改性红麻秸秆的方法

说明书

本发明公开了一种丁二酸酐改性红麻秸秆的方法，属于水污染治理领域。本发明以农业废弃物红麻秸秆为基材，提供一种除油性能好、环境友好、吸附速率快的丁二酸酐改性红麻秸秆吸油材料的制备方法。本发明制备的改性红麻秸秆吸油材料对植物油和植物混油的吸附效果明显，其吸附量分别为8.10g/g、7.24g/g，均超过未改性红麻秸秆的2倍，且保油率均达到50％以上，可作为高效吸油剂用于净化含油混合污染水体处理处置中；同时改性过程易于操作，无二次污染，同时实现“以废治废”，兼具经济和绿色效益。

技术领域：

本发明属于水污染治理领域，具体涉及一种丁二酸酐改性红麻秸秆的方法，以及该方法制备的产品和该产品在净化含油混合污染水体中的应用。

背景技术：

目前，吸附法是去除水体油类污染最经济高效且简单的处理方法，广泛应用于海上运输、化工石油、食品加工等产生的油类污水处置中。但如今市场上现有的吸油材料均有造价高、难处理、二次污染严重等难点，因此，如何制备出高效且经济的溢油材料成为研究新热点。

秸秆主要由纤维素和半纤维素组成，有大量羟基存在且具有较大的孔径，是一种优良的可降解环境友好型资源，通过疏水改性后可以作为潜在的吸附剂去除水中的油类污染物。如CN201611156696.2中使用苯甲酸酐和乙酸酐改性玉米秸秆，吸附水中的油类污染物，该方法存在化学试剂用量过大、改性过程中高温高压的条件造成耗能高等问题。另外李小菊等(《山东化工》，2020,49(21):236-239)使用乙酸酐改性葵花秸秆制备吸油剂，改性过程中加入的浓硫酸和乙酸酐，而浓硫酸和乙酸酐均为易制毒化学品，受到严格管控，为工业化生产带来极大不便，使该方法的工业化实施困难重重。

发明内容

本发明的目的在于提出除油性能好、环境友好、吸附速率快、能大批量工业化生产的一种改性红麻秸秆吸油材料的制备方法。

本发明另一目的是提供上述丁二酸酐改性红麻秸秆的方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种丁二酸酐改性红麻秸秆的方法，该方法的具体过程如下：

步骤S1：将红麻秸秆洗净晒干后粉碎过筛，筛选出20～80目粒径的红麻秸秆，备用；

步骤S2：将红麻秸秆用水洗涤，在40～80℃条件下烘干；

步骤S3：将步骤S2的红麻秸秆在置于NaClO₂溶液内搅拌处理；所述NaClO₂溶液的浓度为1～3％，NaClO₂溶液的体积是红麻秸秆的15～30倍，搅拌温度为50～70℃，搅拌时间为1～20h，搅拌转速为100～200rpm；

步骤S4：将步骤S3的红麻秸秆滤出后置于NaOH溶液内浸泡处理；所述NaOH溶液的浓度为1～5％，调节PH为8～10，NaOH溶液的体积是红麻秸秆的15～30倍，浸泡时间为1～20h；

步骤S5：将S4所得红麻秸秆用水洗涤至中性，在40～80℃下烘干；

步骤S6：将S5处理后的红麻秸秆浸于二甲基乙酰胺中加热，随后加入改性剂丁二酸酐，催化剂N-溴代琥珀酰亚胺，调节PH为3.5～6.5；所述溶胀剂二甲基乙酰胺的体积是红麻秸秆的15～30倍，丁二酸酐的质量是红麻秸秆的0.1～0.5倍，催化剂N-溴代琥珀酰亚胺的质量是红麻秸秆的0.1～0.2倍，搅拌时间为1～8h，加热温度为80～120℃，搅拌转速为100～200rpm；

步骤S7：将S6所得红麻秸秆用水洗涤至中性，40～60℃下烘干，得到改性红麻秸秆纤维素吸油材料。

步骤S2中，洗涤后的秸秆优选置于烘箱60～80℃干燥4h。

步骤S5中，用水洗涤至中性的红麻秸秆下置于烘箱40～80℃干燥4h，优选60℃下烘干。