一种季铵盐/氧化物改性生物杂化材料的制备方法与流程

文档序号:12093588阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种季铵盐/氧化物改性生物杂化材料的制备方法,其特征在于:所述生物杂化材料以秸秆为原料,采用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化胺为醚化剂进行改性,制备得到纤维素阴离子醚化物;然后在其表面负载金属氧化物,即得所述季铵盐/氧化物改性生物杂化材料;所述金属氧化物为氧化铁、氧化镧或氧化锆。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述金属氧化物为纳米氧化物颗粒;当所述金属氧化物为氧化铁时,所述生物杂化材料上铁的负载量为2-31 wt %;当所述金属氧化物为氧化镧时,所述生物杂化材料上镧的负载量为1-24 wt %;当所述金属氧化物为氧化锆时,所述生物杂化材料上锆的负载量为1-27 wt %。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述生物杂化材料以小麦秸秆为原料,铁的负载量为18%。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述生物杂化材料以水稻秸秆为原料,镧的负载量为15%。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述生物杂化材料以玉米秸秆为原料,锆的负载量为19%。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述生物杂化材料的制备方法如下:

(1)纤维素阴离子醚化物的制备:取2-30g农作物秸秆颗粒与20-600mL混合溶剂混合,升温至50-120℃;然后向其中以2-60mL/min的速度均匀滴加10-150mL 3-氯-2-羟丙基三甲基氯化胺,在50-120℃下搅拌反应0.5-8小时;反应结束后,过滤、将产物水洗至中性,25-80℃真空干燥2-24小时,得到季铵盐改性的阴离子型生物交换剂;所述混合溶剂采用有机溶剂与NaOH 水溶液以体积比0.1:1-10:1混合制备,有机溶剂采用甲醇、异丙醇或乙醇,NaOH 水溶液的浓度为1-50%;

(2)金属氧化物负载:取2-100g金属的氯化盐或硝酸盐、或氧氯化锆加入10-500mL HCl水溶液制备混合溶液,再加入1-20g上述生物交换剂,25-80℃搅拌反应1-12小时;反应结束后,滤网滤出,将滤渣材料加入到10-500mL NaOH水溶液中,25-80℃搅拌反应1-12小时;反应结束后,将产物水洗至中性,然后依次用5-30wt% 的NaCl溶液、去离子水洗涤,25-80℃真空干燥2-24小时,即得到季铵盐/氧化物改性生物杂化材料;所述金属选用铁或镧;所述HCl水溶液的浓度为0.1-1mol/L;所述NaOH水溶液的浓度为2-30wt%。

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述农作物秸秆颗粒选用小麦秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆、木薯秸秆或两者以上的混合物;所述农作物秸秆颗粒的粒径大小为0.2-1.5mm。

8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中混合溶剂采用的有机溶剂为异丙醇。

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