一种高吸水树脂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种高吸水树脂，它是由包含如下组分的原料制备而得：沙棘枝干2～3份、接枝单体10～15份、引发剂0.10～0.15份、交联剂0.01～0.05份。本发明还提供了高吸水树脂的制备方法。本发明制备的沙棘枝干基高吸水树脂，能较好地吸附亚甲基蓝，可以有效去除或降低染料废水中亚甲基蓝的残留，为降低水体污染提供了可能。
【专利说明】一种高吸水树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高吸水树脂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 染料主要分为天然染料和合成染料两类。染料废水污染主要是由合成染料引起 的，因其具有结构复杂、生物难降解、有一定毒性 [1]、排放量大等特点，给染料废水治理带来 了一定的困难。亚甲基蓝是一种重要的合成染料，广泛应用于麻、蚕丝织物、纸张的染色和 竹、木的着色。在生产和使用过程中，残留的亚甲基蓝不仅污染了水体环境，还对人体健康 造成一定的危害[2]。
[0003] 近年来，为了治理工业废水，人们相继研究了 一些废水处理方法，如溶剂萃取法
[3] 、电化学还原法[4]、生物吸附法[5]、渗析法[6]等。在这些方法中，生物吸附法因其环境友 好、吸附剂成本低、来源广、易降解、实验过程易操作等优点，越来越受到广大学者的关注， 据报道，谷壳 [H]、麦壳12、玉米芯[1°]、大麻杆 [11]、棕榈树[12]、麦杆[13?]等农林副产物已 被用于染料废水的吸附研究，而对于新型吸附剂的研究也成为当前吸附技术研究的一个重 点。纤维素系高吸水树脂便是近十几年来人们关注的热点。这类高吸水树脂是以纤维素为 骨架材料，通过与其他单体接枝共聚制备得到的。这类材料既利用了高吸水性树脂良好的 保水和吸附能力，又合理利用了农林废弃物，达到变废为宝的目的。目前，已有人将玉米秸 杆高吸水树脂应用到对亚甲基蓝的吸附研究中 [15]。
[0004] 中国是世界上沙棘资源最丰富的国家，集中分布在青藏高原、黄土高原及新疆维 吾尔自治区，遍及东北、华北、西北、西南等地区 [16]，资源总面积达200多万亩。沙棘每年修 枝、平茬以及更新可产生大量的枝糠粉。大部分枝糠粉被直接丢弃或焚烧，造成很大的资源 浪费。沙棘枝干中的纤维素含量较高，其综合纤维素含量为78.94% [17]，纤维形态较好，体 积干缩系数小，横纹抗压强度较大，是生产纤维素系高吸水树脂较为优质的原料。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种基于天然植物原料的高吸水树脂及其制备方法。
[0006] 本发明提供了一种高吸水树脂，它是由包含如下组分的原料制备而得：
【权利要求】
1. 一种高吸水树脂，其特征在于：它是由包含如下组分的原料制备而得：
其中，所述接枝单体选自丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或两种以上的组合； 所述引发剂选自过硫酸铵或硫代硫酸钠； 所述交联剂选自Ν，Ν' -亚甲基双丙烯酰胺。
2. 根据权利要求1所述的高吸水树脂，其特征在于：它是由包含如下组分的原料制备 而得：
3. 根据权利要求1或2所述的高吸水树脂，其特征在于：所述接枝单体为丙烯酸和 丙烯酰胺，其中，丙烯酸：丙烯酰胺=3?4.5 : 1?1.5;优选地，丙烯酸：丙烯酰胺= 3 : 1〇
4. 根据权利要求1或2所述的高吸水树脂，其特征在于：所述沙棘枝干采用如下方式 预处理： 取沙棘枝干，水洗后，干燥，粉碎，置于氢氧化钠溶液中，加热处理，冷却，固液分离，洗 涤沉淀物，干燥，研磨备用，得预处理后的沙棘枝干。
5. 根据权利要求4所述的高吸水树脂，其特征在于：粉碎后过100?400目筛；氢氧化 钠的质量浓度为2% -10%;氢氧化钠用量为：氢氧化钠溶液：沙棘枝干=10?12 : 1 ;加 热温度为70-90°C，加热反应时间为l_3h ;洗涤溶剂为无水乙醇。
6. 权利要求1?3任意一项所述高吸水树脂的制备方法，其特征在于：它包括如下操 作步骤： (1)取沙棘枝干，水洗后，干燥，粉碎，置于氢氧化钠溶液中，加热处理，冷却，固液分离， 洗涤沉淀物，干燥，研磨备用，得预处理后的沙棘枝干； ⑵取丙烯酸，加碱中和后，加入其余、引发剂、交联剂和预处理后的沙棘枝干，进行接 枝共聚反应，即得高吸水树脂。
7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤（2)中，反应温度为50?70°C， 反应在氮气保护下进行；水为反应溶剂。
8. 水中亚甲基蓝的去除方法，其特征在于：它是将权利要求1?5任意一项所述高吸 水树脂置于待处理的水中，搅拌或振荡使亚甲基蓝被高吸水树脂吸附，再分离高吸水树脂 和水即可。
9. 根据权利要求8所述的去除方法，其特征在于：吸附过程中，控制pH在4?10 ;优选 地，控制pH为6?7 ;更优选地，控制pH为7。
10. 根据权利要求8所述的去除方法，其特征在于：吸附时间在20min以上；优选地，吸 附时间为20?160min ; 吸附温度在40°C以内；优选地，吸附温度在20°C?40°C ;更优选地，吸附温度在20°C。
【文档编号】C02F1/28GK104387533SQ201410648781
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】白波, 张学文, 索有瑞, 王洪伦, 丁晨旭 申请人:中国科学院西北高原生物研究所