[发明专利]一种能够高效去除水体中重金属离子和有机染料的NCC/PVA/PVP共混碳海绵的制备方法

摘要

本发明提供了一种通过微波退火法制备高效去除水体中重金属离子和有机染料的NCC/PVA/PVP共混碳海绵的制备方法，包括步骤1)用硫酸法将微晶纤维素制备纳米纤维素悬浊液；2)将聚乙烯醇加入步骤1)所得到的悬浊液；3)将聚乙烯吡咯烷酮加入步骤1)所得到的悬浊液；4)将步骤2)和3)中得到的悬浊液按比例混合，然后在微波下退火处理即可得到纳米纤维素/聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮共混碳海绵。根据本发明的制备方法制备的共混碳海绵具有稳定的形态，产物纯度高，且对重金属离子和有机溶剂的去除率高。

主权项

一种去除水体中重金属离子和有机染料的纳米纤维素/聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮共混碳海绵的制备方法，包括如下步骤：1）将微晶纤维素用质量百分比浓度为40‑70%的硫酸在35‑80℃的反应温度下处理10‑80min，以制备纳米纤维素，其中所述微晶纤维素与所述硫酸的质量百分比1 : 5‑20，然后将制得的纳米纤维素分散在水中，在超声波条件下配制成均匀悬浊液，所得悬浊液先经机械搅拌1‑3小时，然后再在超声细胞粉碎机中进一步分散30分钟，超声波的强度为500‑1200W，其中相对于1重量份的制得的纳米纤维素，用100‑500重量份的去离子水分散，从而制成纳米纤维素质量百分比为0.2‑1%的悬浊液；2）将聚乙烯醇颗粒加入步骤1）所得到的均匀悬浊液，使悬浊液中聚乙烯醇的质量百分比浓度为5‑20%，然后在超声波细胞粉碎机下继续分散2小时，配制成悬浊液A；3）将聚乙烯吡咯烷酮粉末加入步骤1）所得到的均匀悬浊液，使悬浊液中聚乙烯吡咯烷酮的质量百分比浓度为5‑40%，在磁力搅拌器下或超声细胞粉碎机下继续分散2小时，配制成悬浊液B；4）将步骤2）、3）中得到的悬浊液A和B按照体积比为5:1至1:1的比例混合得到前驱体溶液，加入占前驱体溶液体积为1%的质量浓度为10%的硫酸在微波下退火处理即可得到具有纳米纤维素/聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮共混碳海绵，其中所述微波退火处理是在600W微波下反应5min，然后再将微波调至900W 继续反应10min。