[发明专利]一种微波、光波和超声波协同催化制备半纤维素基重金属离子吸附剂的方法

摘要

本发明公开了一种微波、光波和超声波协调催化制备半纤维素基重金属离子吸附剂的方法，该方法以竹片为原料，经过对竹片进行碱性过氧化氢预提取半纤维素，然后在微波光波超声波催化反应器中反应，控制微波功率：100～800W，微波频率：2450MHz，超声波功率：100～500W，超声频率：20～25KHz，光波功率：100～800W，光波频率：红外段；将合成的接枝共聚产物洗涤至pH为6-7，抽滤后将干燥至恒重，即得到半纤维基重金属离子吸附剂。本发明通过将微波、光波和超声波催化反应用到半纤维素的接枝共聚反应中，使半纤维素上接枝上一种具有金属离子吸附功能的基团，使半纤维素具有较好的重金属离子吸附能力，可用于各种废水中的铜、锌、锰、镉、铅等重金属离子的吸附。

主权项

一种微波、光波和超声波协同催化制备半纤维素基重金属离子吸附剂的方法，其特征在于包括如下步骤：1)半纤维素的提取在H2O2体积对绝干竹片的质量比为1.5ml︰100g，反应温度90℃、绝干竹片质量对体系中溶液的体积比为1g︰8ml和保温时间4h的条件下，对竹片进行碱性过氧化氢预提取半纤维素，用体积浓度为98％的浓硫酸将碱性过氧化氢预提取出来的提取液pH值调至3‑3.5，在50‑60℃的恒温水浴中静置50min，使得提取液中的木素析出，木素沉淀完全后过滤得到澄清液体，在室温下用氢氧化钠溶液将所得澄清液体的pH值调至4.5‑5，并加入对澄清液3倍体积的无水乙醇，在温度为45‑50℃的条件下静置40‑50min使得半纤维素完全沉淀，抽滤，并得半纤维素滤饼，所得半纤维素滤饼经45℃真空干燥24h后成白色粉末状半纤维素；2）吸附剂的制备将步骤1）制得的粉末状半纤维素置于三口烧瓶中，按半纤维素的质量：水的质量＝1：50加入水和相对于水的质量浓度为10%～12%的碱，之后将盛有半纤维素和碱的混合溶液的三口烧瓶置于微波、光波、超声波催化反应器中，缓慢滴加相对于水的质量浓度为2%～10%的单体二硫化碳开始计时，在微波、光波、超声波催化反应器中反应3～20min，控制微波功率：100～800W，微波频率：2450MHz，超声波功率：100～500W，超声频率：20～25KHz，光波功率：100～800W，光波频率：红外段；反应结束后，将合成的接枝共聚产物用乙醇溶液洗涤至pH为6‑7，抽滤后将产品置于60℃的真空干燥箱中干燥至恒重，得到半纤维基重金属离子吸附剂。