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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硼元素的酸根离子处理,更具体的说是涉及一种木基硼吸附剂的制备方法及应用。
技术介绍
1、木基材料是一种天然的有机高分子材料,具有低密度、高模量、高强度、生物可降解等优势,在建筑桥梁结构等工程、家具家居等民用领域广泛应用。近代木材学科与其他学科交叉融合,其中,利用天然生物质材料(主要是木质材料及其衍生物)制造吸附材料,用于废水处理领域成为近年来的研究热点。木材由导管、管胞、纹孔、木纤维细胞腔等构成,并且微纤丝在细胞壁表面沉积而形成微观空隙,使得木材具有独特的高孔隙率和三维结构,且具有优异的机械强度和更多潜在功能。
2、硼在现代工业中扮演着关键角色,在玻璃、陶瓷、医药、化肥、航空航天等领域具有广泛的应用。然而随着我国社会经济的和工业生产的快速发展,造成诸多水体中硼含量过度超标,对生态环境造成潜在的危险,亟需开发一种良好的硼吸附材料,以去除硼对自然生态的威胁。
3、吸附法具有工艺简单、成本低、效率高等优点,基于木材极低的价格成本,且具有丰富的活性官能团,通过功能化修饰改性,可开发一种具有专一硼吸附性能的低成本吸附材料,具有重要的应用前景。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种木基硼吸附剂的制备方法及应用,以解决诸多水体中硼含量过度超标而对自然生态造成的威胁。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、一种木基硼吸附剂的制备方法,包括以下步骤:
4、(1)将木块放入反应釜中,加入n,n-二甲
5、(2)将端环氧基化木基材料装入反应釜中,加入乙二胺和n,n-二甲基甲酰胺中,在氮气保护下升温反应一段时间,自然冷却降至室温,用蒸馏水洗涤3-5次后真空烘干或自然晾干,得到氨基化木基材料;
6、(3)将氨基化木基材料装入反应釜中,加入缩水甘油和水,在氮气保护下升温并反应一段时间,自然冷却降至室温,用蒸馏水洗涤3-5次后真空烘干或自然晾干,得到木基硼吸附剂。
7、优选的,步骤(1)中所述n,n-二甲基甲酰胺的加入量为200-300ml;
8、所述木块、环氧氯丙烷、氢氧化钠溶液的质量比为:(30-50):(61.7-102.8):(33.4-55.6)。
9、优选的,步骤(1)中所述催化剂为三氟化硼二乙醚;
10、所述环氧氯丙烷的滴加速度为20-60滴/min;
11、所述氢氧化钠溶液的浓度为20-30%。
12、优选的,步骤(1)中所述滴加完成后反应一段时间为在40-80℃下恒温回流反应1-6h;
13、所述降温为降温至40℃以下;
14、所述升温后继续反应一段时间为升温至65-85℃继续恒温反应2-6h。
15、优选的,步骤(2)中所述端环氧基化木基材料与乙二胺的质量比为(30-50):(20-33.4);
16、n,n-二甲基甲酰胺的加入量为300-8000ml。
17、优选的,步骤(2)中所述升温反应一段时间为升温至50-90℃反应2-8h。
18、优选的,步骤(3)中所述氨基化木基材料与缩水甘油的质量比为:(30-50):(10.2-17);
19、水的加入量为500-1000ml。
20、优选的,步骤(3)中所述升温并反应一段时间为升温至50-90℃反应2-8h。
21、本专利技术的另一个目的在于提供上述的木基硼吸附剂的制备方法制得的木基硼吸附剂在硼吸附中的应用,具体为:采用木基硼吸附剂在ph为2-13、温度>10℃的条件下对硼进行吸附。
22、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本专利技术具有如下技术效果:
23、本专利技术所制备的吸附剂以木材为基材,具有较低的生产成本,且材料孔隙度高、机械性强,可实现对硼的高效吸附及快速分离。
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1.一种木基硼吸附剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种木基硼吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述N,N-二甲基甲酰胺的加入量为200-300mL;
3.根据权利要求1所述的一种木基硼吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述催化剂为三氟化硼二乙醚;
4.根据权利要求1所述的一种木基硼吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述滴加完成后反应一段时间为在40-80℃下恒温回流反应1-6h;
5.根据权利要求1所述的一种木基硼吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述端环氧基化木基材料与乙二胺的质量比为(30-50):(20-33.4);
6.根据权利要求1所述的一种木基硼吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述升温反应一段时间为升温至50-90℃反应2-8h。
7.根据权利要求1所述的一种木基硼吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述氨基化木基材料与缩水甘油的质量比为:(30-50):(10.2-17);
8.根据权利要求1所述的一种
9.一种如权利要求1-8任一项所述的木基硼吸附剂的制备方法制得的木基硼吸附剂在硼吸附中的应用。
10.根据权利要求9所述木基硼吸附剂在硼吸附中的应用,其特征在于,采用木基硼吸附剂在pH为2-13、温度>10℃的条件下对硼进行吸附。
...【技术特征摘要】
1.一种木基硼吸附剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种木基硼吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述n,n-二甲基甲酰胺的加入量为200-300ml;
3.根据权利要求1所述的一种木基硼吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述催化剂为三氟化硼二乙醚;
4.根据权利要求1所述的一种木基硼吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述滴加完成后反应一段时间为在40-80℃下恒温回流反应1-6h;
5.根据权利要求1所述的一种木基硼吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述端环氧基化木基材料与乙二胺的质量比为(30-50):(20-33.4);
6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈渭,郜飞雨,孙哲,孙鹏宇,朱玺睿,董雯雯,张恒源,石伟,薛济民,
申请(专利权)人:青海师范大学,
类型:发明
国别省市:
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