琥珀酸酐改性柚子皮吸油材料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种酸酐改性柚子皮吸油材料的制备方法。其组分包含柚子皮、琥珀酸酐、有机溶剂、催化剂。其中有机溶剂可以是二甲亚砜、N,N?二甲基甲酰胺、N,N?二甲基苯酰胺、吲哚乙酸等一种或多种，催化剂可以是吡啶、4?二甲氨基吡啶、异烟肼、吡啶盐酸盐等一种或多种。该吸油材料可应用于水体油污染的治理。本发明提供了一种新型吸油材料的制备方法，该吸油材料可应用于吸附水体中石油等有机物。本发明制备工艺简单，可操作性强，吸附性能好，选用的改性剂本身属于食品添加剂，不会造成二次污染，且实现了“以废治废”，利于环境的可持续发展。
【专利说明】
琥珀酸酐改性柚子皮吸油材料的制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种琥珀酸酐改性柚子皮吸油材料的制备方法。【背景技术】
[0002]吸附法是目前常用的治理水体油污染的方法，吸附法的载体主要是多孔性的吸附材料，主要包括无机矿物材料、合成有机材料和天然有机材料。无机矿物材料(如黏土、二氧化硅、海泡石等)吸油能力低、漂浮性不好、水选择差，限制其在环境中的广泛应用;合成有机材料(如聚氨脂)有高效的吸油特性，但合成技术成本和操作成本高，产生副产物多，不易回收且难以降解，易造成二次污染。获得一种价格低廉，且在自然条件下可自然降解的吸附材料是目前亟待解决的问题。
[0003]柚子是我国的主要水果之一，在南方许多地区广泛种植，柚子皮占柚子总质量的 50%左右，是一种常见的农林废弃物，其表皮中含有大量的纤维素、半纤维素、木质素等有机物，含有羟基、羧基、酯基等亲水亲油基团。与传统吸附材料相比，柚子皮具有价格低廉、来源广泛，且有丰富的微孔结构、比表面积大，不溶于水易回收处理等独特优势，在水体油污染处理方面有十分巨大的潜力。如CN103785356A公布了一种利用柚子皮、核桃壳、麻杆为原材料制备活性炭作吸油材料的方法，CN103342990A公布了一种利用油酸改性柚子皮制备吸油材料的方法，CN104258819A公布了一种利用FeC13.6H20、油酸改性柚子皮制备磁性吸油材料的方法，CN103086368A公布了一种以废弃柚子皮为碳源制备磁性纳米碳吸附材料的方法。但目前针对柚子皮的改性大多是亲水性的，且采用的改性剂会造成二次污染。琥珀酸酐是一种典型的食品加工助剂，无毒无害，微溶于水，本发明以琥珀酸酐改性柚子皮制备吸油材料，以期为柚子皮在水体油污染治理中的应用提供科学依据。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种酸酐改性柚子皮吸油材料的制备方法，可应用于吸附水体中石油等有机物。本发明制备工艺简单，可操作性强，吸附性能好，选用的改性剂本身属于食品添加剂，不会造成二次污染，且实现了 “以废治废”，利于环境的可持续发展。
[0005]本发明的具体技术方案如下:一种酸酐改性柚子皮吸油材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下:①柚子皮的预处理:新鲜健康的柚子皮自然晾干，用去离子水洗涤浸泡，在鼓风干燥箱中烘干至恒重。除去外黄色表皮，研磨筛分，置于干燥器中待用。
[0006]称取一定量上述柚子皮粉末，加入0.lmol/L的NaOH溶液，室温下搅拌2h，抽滤，用无水乙醇洗涤，60 °C烘干至恒重。
[0007]②改性柚子皮:取100ml三颈烧瓶，依次加入步骤①中的柚子皮粉末、琥珀酸酐、有机溶剂和催化剂，60 °C_100°C下回流2h-6h。冷却，抽滤，依次用无水乙醇、去离子水洗涤滤渣，转入鼓风干燥箱中60°C烘干至恒重，即制得改性柚子皮吸油材料。
[0008]步骤②所述的有机溶剂可以是二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基苯酰胺、 吲哚乙酸等一种或多种。
[0009]步骤②所述的催化剂可以是吡啶、4-二甲氨基吡啶、异烟肼、吡啶盐酸盐等一种或多种。
[0010]步骤②所述的柚子皮粉末与酸酐改性剂的质量体积比优选为1:1?5。
[0011]步骤②所述的柚子皮粉末与有机溶剂的质量体积比为1:20?1:100。
[0012]本发明有益效果为:(1)本发明以柚子皮为原料制备吸油材料，不仅解决了水体油污染治理，而且能解决农业废弃物的处理，使废弃的生物质变废为宝，具有净化环境的双重效果。
[0013] (2)本发明采用的柚子皮表层中含有大量的纤维素、半纤维素、木质素等，主要官能团有-0H、-C00H、酯基等活性基团，同时具有亲水性和亲油性，可以通过化学改性降低亲水性，增强亲油性。
[0014] (3)本发明制备琥珀酸酐改性柚子皮吸油材料可操作性强，吸附容量高，油水选择性强，便于分离，可循环次数高。
[0015] (4)本发明选用琥珀酸酐改性柚子皮制备吸油材料，所用改性剂属食品添加剂，无毒无害，不会造成二次污染。【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实例对本发明的内容进行详细描述，但应当理解本发明的内容不受下列实施例具体描述的限制。
[0017]实例一取新鲜健康的柚子皮自然晾干，用去离子水洗涤浸泡，在鼓风干燥箱中烘干至恒重。除去外黄色表皮，研磨筛分，置于干燥器中待用。
[0018]称取一定量上述柚子皮粉末，加入0.lmol/L的NaOH溶液，室温下搅拌2h，抽滤，用无水乙醇洗涤，60 °C烘干至恒重。[〇〇19] 取100ml三颈烧瓶，依次加入上述预处理过的lg柚子皮粉末、2g琥珀酸酐、30ml N， N-二甲基甲酰胺和0.3g 4-二甲氨基吡啶，80 °C下回流3h。冷却，抽滤，依次用无水乙醇、去离子水洗涤滤渣，转入鼓风干燥箱中60°C烘干至恒重，即制得改性柚子皮吸油材料。
[0020]实例二取新鲜健康的柚子皮自然晾干，用去离子水洗涤浸泡，在鼓风干燥箱中烘干至恒重。除去外黄色表皮，研磨筛分，置于干燥器中待用。
[0021]称取一定量上述柚子皮粉末，加入0.lmol/L的NaOH溶液，室温下搅拌2h，抽滤，用无水乙醇洗涤，60 °C烘干至恒重。[〇〇22] 取100ml三颈烧瓶，依次加入上述预处理过的lg柚子皮粉末、1.5g琥珀酸酐、30ml 二甲亚砜和0.3g异烟肼，100 °C下回流2h。冷却，抽滤，依次用无水乙醇、去离子水洗涤滤渣， 转入鼓风干燥箱中60°C烘干至恒重，即制得改性柚子皮吸油材料。
[0023]综上所述仅为发明的较佳实例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本发明申请专利范围的内容所做的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
【主权项】
1.一种酸酐改性柚子皮吸油材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下:①柚子皮的预处理:新鲜健康的柚子皮自然晾干，用去离子水洗涤浸泡，在鼓风干燥箱中烘干至恒重。2.除去外黄色表皮，研磨筛分，置于干燥器中待用。3.称取一定量上述柚子皮粉末，加入0.lmol/L的NaOH溶液，室温下搅拌2h，抽滤，用无 水乙醇洗涤，60 °C烘干至恒重。4.②改性柚子皮:取100ml三颈烧瓶，依次加入步骤①中的柚子皮粉末、琥珀酸酐、有机溶剂和催化剂，60 °C_100°C 下回流2h-6h。5.冷却，抽滤，依次用无水乙醇、去离子水洗涤滤渣，转入鼓风干燥箱中60 °C烘干至恒 重，即制得改性柚子皮吸油材料。6.根据权利要求1中所述一种酸酐改性柚子皮吸油材料的制备方法，其特征在于，步骤 ②所述的有机溶剂可以是二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基苯酰胺、吲哚乙酸等一 种或多种。7.根据权利要求1中所述一种酸酐改性柚子皮吸油材料的制备方法，其特征在于，步骤 ②所述的催化剂可以是吡啶、4-二甲氨基吡啶、异烟肼、吡啶盐酸盐等一种或多种。8.根据权利要求1中所述一种酸酐改性柚子皮吸油材料的制备方法，其特征在于，步骤 ②所述的柚子皮粉末与酸酐改性剂的质量体积比优选为1:1?5。9.根据权利要求1中所述一种酸酐改性柚子皮吸油材料的制备方法，其特征在于，步骤 ②所述的柚子皮粉末与有机溶剂的质量体积比为1:20?1:100。
【文档编号】B01J20/30GK106076301SQ201610499376
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】刘仁植, 李晓严, 高永平, 吴艳玲, 张秋平
【申请人】信阳师范学院华锐学院