一种利用凤眼莲制作吸水剂的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用凤眼莲制作吸水剂的方法，包括以下步骤：粉碎至80目的凤眼莲粉末与蒸馏水以质量比1:12混合，加入氢氧化钠、丙烯酸混合物，150?200 r/min 80℃下恒温搅拌1 h后冷却至40℃；加入丙烯酸单体（11.0 mL密度为1.052 g/mL的丙烯酸于100 mL容量瓶中定容）、丙烯酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢钠反应0.5 h，升温至75℃，加入过硫酸钾、N,N?亚甲基双丙烯酰胺，反应一定时间，烘干，得到吸水剂。
【专利说明】
一种利用凤眼莲制作吸水剂的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种利用凤眼莲制作吸水剂的方法。属水生植物利用和治理技术领域。
【背景技术】
[0002]凤眼莲，有名水葫芦，原生于巴西。19世纪作为观赏植物引入中国后，因为缺少天敌且繁殖能力强，形成生物入侵，现分布于我国19个省市。凤眼莲因其繁殖能力强的特性，霸占了我国许多水域，破坏了生态平衡。但其奇特的快速增殖现象，以及它吸收水生生态系统中重金属和过渡金属离子、多种阴离子和有机化合物如农药(杀虫剂等)等的性质，给凤眼莲在控制污染方面开辟了一条重要的利用途径。国内外治理凤眼莲大多使用单一物理方法(如人工打捞和圈养)，但效果不佳。除了打捞之外国内目前还有以下几种处理凤眼莲的方法:
发酵产沼气
凤眼莲用作厌氧发酵原料产沼气最早可追溯到20世纪七十年代，研究发现，凤眼莲含有较高的可发酵物质，具有较高的产气潜力。但另一方面，凤眼莲比重轻，含水量高，在厌氧发酵反应器中易漂浮，进出料困难且易堵塞，将凤眼莲切碎在传统的批次反应器中仍然存在困难。再加上，凤眼莲含水量极高，大大增加了制气成本，限制了凤眼莲在生物能源的商业化道理。
[0003]治理水质
凤眼莲在生长过程中能吸收水体中大量的氮、磷以及某些重金属元素等营养元素，利用凤眼莲治理污染水体在国内外都受到了相当大的重视。理论和实践证明，凤眼莲对净化含有机物较多的工业废水或生活污水的水体效果更佳理想。俄罗斯亦引入凤眼莲作为处理生活污水和工业废水。据文献报道，在最适宜生长繁殖条件下，一公顷凤眼莲能吸收800人每天派出的氮、磷元素。利用水生经济植物对太湖入湖河道污染的控制进行生态工程模拟实验中，结果表明凤眼莲进化水质效果最好，对氨氮、总氮和总磷的净化率分别达到99.0%、88.3%、94.2%。在去除水中的重金属方面，还有研究者采用烘干后的凤眼莲根吸收法，研究者还指出烘干后的凤眼连根去除重金属的优势在于不存在高浓度重金属的毒害作用、比活体根更易达到平衡，可通过多次吸附-解吸而反复利用。此外还可将凤眼莲制成干粉固定制成离子吸附柱，用于去除水中的金属盐离子。
[0004]生产肥料
凤眼莲具备了高产与强大的矿物质富集作用等特点，可制成邮寄肥料。数据指出，相对应的富集倍数为:K 4044-7909，P043— 1041-13 1 6,Cl 796-1062,Na 915-2013,Ca1815,Fe 625-6666，Zn 36-47。凤眼莲的肥份主要分两种形式:一是通过将凤眼莲杆与根等部位堆积起来发酵成的堆肥;二是直接将其焚烧后获得的灰份肥。凤眼莲的制肥工艺多种多样，传统中常采取与河底泥或动物粪便堆积发酵制成堆肥。采用微生物菌制剂堆置发酵技术生产出的凤眼莲有机肥料，个组份肥力都达到有机肥的标准并且大田试验的效果极好。也有人提到使用蠕虫转化凤眼莲制成肥料的工艺，与传统堆肥方法相比，发酵更加持久均匀，并且将PH环境维持在比较平稳的较低水平，能够大大保留氨素的肥力与有机肥料中的水分。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种利用凤眼莲制作吸水剂的方法。为了解决现有技术的单一性，使凤眼莲经济化，提升其价值。也为凤眼莲的处置提供多一种选择，实现“变害为宝”。
[0006]本发明提供一种利用凤眼莲制作吸水剂的方法，其特征在于具有以下过程和步骤:
a.将凤眼莲晒干、粉碎至颗粒大小为80目后，称取一定量凤眼莲粉末，置于大烧杯中，加入为凤眼莲质量12倍的蒸馏水；
b.取一个烧杯，取NaOH粉末1.15g与5mL丙烯酸中和，将中和后的液体加入装有凤眼莲的大烧杯中；后再80°C下进行恒温搅拌操作，所述的搅拌速度为150-200 r/min，搅拌I h后，取下冷却至40°C备用；
c.配制丙稀酸单体:取11.0mL密度为1.052 g/mL的丙稀酸于100 mL的容量瓶中，加蒸馏水定容，得到丙烯酸单体;用所述方法配制195 mL丙烯酸单体备用；
d.继步骤b和步骤c之后，取所述备用的液体，将丙烯酸单体逐滴加入步骤b所述液体中，加入7.5 g丙烯酰胺、0.075 g过硫酸铵(低温引发剂)、0.074 g亚硫酸氢钠(催化剂)，进行搅拌，所述的搅拌速度为150-200 !"/!^!!，搅拌。』h；
6.继步骤(1之后，加热升温至75°(:，加入0.260 g过硫酸钾(高温引发剂)、0.05 g N,-N亚甲基双丙烯酰胺(交联剂)，充分搅拌，反应一定时间，烘干，得到吸水剂高吸水树脂。
[0007]本发明相比现有技术具有以下优点:
利用化学方法解决凤眼莲生物入侵问题，可以使凤眼莲从需要耗时耗力去处理的垃圾变为有一定经济价值的商业产品原材料，从根本解决凤眼莲生物入侵的问题。
【具体实施方式】
[0008]实施例将晒干的凤眼莲粉碎至颗粒为80目的粉末备用;称量5.00g凤眼莲粉末置于一个大烧杯中，加入60 mL去离子水，搅拌;领取一个小烧杯，称取NaOH粉末1.15 g置于其中，后用移液管移去5 mL丙烯酸中和;将小烧杯中中和好的溶液倒入大烧杯中，置于水浴锅中恒温800C加热，搅拌速度为150-200 r/min，搅拌I h，后降温至40°C ;与此同时配制丙烯酸单体，过程如下:取11.0 mL密度为1.052 g/mL的丙烯酸于100 mL的容量瓶中，定容，重复上述步骤一次，得到两瓶各100 mL丙烯酸单体;移出195 mL丙烯酸单体待用;将配置好的丙烯酸单体逐滴滴入大烧杯中，加入7.5 g丙烯酰胺、0.075 g低温引发剂过硫酸铵、0.074 g催化剂亚硫酸氢钠，搅拌速度为150-200 r/min，反应0.5 h;加热升温至75 °C，加入高温引发剂过硫酸钾0.260 g，交联剂N，-N亚甲基双丙烯酰胺0.05 8，反应0.5 h，放入烘箱中烘干至恒重即为所得吸水剂产品。该产品单位吸水量为49.78 g水/g产品。
【主权项】
1.一种利用凤眼莲制作吸水剂的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤: a.首先，将凤眼莲晒干、粉碎至颗粒大小为80目后，称取一定量凤眼莲粉末，置于大烧杯中加入为凤眼莲质量12倍的蒸馏水； b.取一个烧杯，取NaOH粉末1.15g与5mL丙烯酸中和，将中和后的液体加入装有凤眼莲的大烧杯中；后再80°C下进行恒温搅拌操作，所述的搅拌速度为150-200 r/min，搅拌I h后，取下冷却至40°C备用； c.配制丙稀酸单体:取11.0mL密度为1.052 g/mL的丙稀酸于100 mL的容量瓶中，加蒸馏水定容，得到丙烯酸单体;用所述方法配制195 mL丙烯酸单体备用； d.继步骤b和步骤c之后，取所述备用的液体，将丙烯酸单体逐滴加入步骤b所述液体中，加入7.5 g丙烯酰胺、0.075 g过硫酸铵(低温引发剂)、0.074 g亚硫酸氢钠(催化剂)，进行搅拌，所述的搅拌速度为150-200 !"/!^!!，搅拌。』h； e.继步骤(1之后，加热升温至75°(:，加入0.260 g过硫酸钾(高温引发剂)、0.05 g N,-N亚甲基双丙烯酰胺(交联剂)，充分搅拌，反应一定时间，烘干，得到吸水剂高吸水树脂。
【文档编号】C08F289/00GK105884984SQ201610315285
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月14日
【发明人】何池全, 何佳颖, 高策, 李梦璐, 尚海, 国旋琳, 孙弋祺, 张恒阳
【申请人】上海大学