[发明专利]一种2-巯基-4-氨基嘧啶改性磁性芦苇吸附剂的制备

说明书

本发明公开了一种2‑巯基‑4‑氨基嘧啶改性磁性芦苇吸附剂的制备方法，其特征在于，首先将芦苇粉进行氧化预处理，得到预处理芦苇粉；然后将预处理芦苇粉进行磁化，得到磁性芦苇；在对磁性芦苇进行酰氯化；最后在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，去离子水：80~86%，2‑巯基‑4‑氨基嘧啶：2~7%，加热溶解，冷至室温，再加入酰氯化磁性芦苇：8~15%，于50±2℃恒温、搅拌反应2~4 h，冷却至室温，用去离子水洗涤至中性，固液分离，干燥，得到2‑巯基‑4‑氨基嘧啶改性磁性芦苇。该吸附剂对金具有很高的吸附容量，选择性高，既成本低又绿色环保，机械强度高，可反复使用，吸附剂容易分离。

技术领域

本发明涉及一种生物磁性吸附剂的制备方法，特别涉及一种2-巯基-4-氨基嘧啶改性磁性芦苇吸附剂的制备方法及对金吸附的应用，属于再生资源化利用及环境与化学技术领域。

背景技术

随着工业的迅速发展，黄金的需求量越来越大，而金矿石的特性决定着在应用吸附工艺回收时，必须使用吸附容量大和选择性好的吸附剂提高金的回收率。分析近年来金的富集分离方法的进展情况可以看出，虽然经近年的开发和研究一些新型吸附剂，如泡沫塑料富集分离法、离子交换纤维素富集分离法，在生产中得到了一定范围的应用，但效果不理想。活性炭是一种具有发达孔隙结构、大比表面积和优良吸附性能的含碳物质，它主要由碳元素组成，同时也含有氢、氧、硫、氮等元素，以及一些无机矿物质。活性炭作为吸附剂具有很大的优越性，其吸附特性取决于它的孔隙结构及其表面化学性质，表面结构特性包括比表面积和孔径大小分布，通常比表面积越大、孔隙越多、表面官能团越丰富，其吸附能力越强。但是普通活性炭的比表面积小、孔径分布不均匀和吸附选择性能差，活性炭提金和从废水中富集贵金属是其重要用途之一。在这些应用中, 要求活性炭吸附容量大和吸附速度快。实践表明, 高浓度重金属离子(如Cu^{2 +} 、Ni^{2 +}等)的存在由于竞争吸附会明显降低金的吸附量。故普通活性炭需要进一步的改性以满足需要。活性炭化学改性就是用一定的化学方法处理活性炭，使其孔隙密度、孔径分布以及表面官能团的性质和数量发生变化，增大其比表面积、增多孔隙、增加官能团选择性和数量，提高其选择性和吸附性能。

资源短缺和环境污染已经成为当今世界的两大主要问题，因此，利用天然可再生资源，开发环境友好型产品和技术将成为可持续发展的必然趋势。芦苇，生长迅速、植株高大、适应性广、抗逆性强，广泛分布于池沼、河岸、河溪边多水地区，常形成苇塘。在我国则广泛分布于东北的辽河三角洲、松嫩平原、三江平原，内蒙古的呼伦贝尔和锡林郭勒草原，新疆的博斯腾湖、伊犁河谷及塔城额敏河谷, 华北平原的白洋淀等苇区。芦苇也常被作为饲料，其富含纤维素、木质素、半纤维素等非淀粉类大分子物质，芦苇是禾木科多年生草本植物，其基杆中含全 纤维素 55.82% ( 半纤维素 20.03% ，α－纤维素 79.97% ) 、木质素23.52% 、灰分 2.94% 。在我国 分布广泛，蕴藏量大，每年产量 200 多万吨，约占 其世界总产量的 6% 。而且其具有亲水性，还带有丰富的配位基、很容易进行化学改性，国内芦苇改性后作为吸附剂在金属离子吸附中的应用已有报道。

申请号为201410639357.7的专利中公开了一种芦苇秆改性制备吸附材料的方法，并对重金属吸附；于 颖等，研究了采用氢氧化钠改性芦苇，并对印染废水中 Pb ^{2 +} 的吸附，其对Pb²⁺的最大吸附量为144.1mg/g，（于 颖等，改性芦苇对印染废水中 Pb ^{2 +} 的吸附研究，辽东学院学报 ( 自然科学版)，2014，21（2）：81-86）；李珊珊等，研究了采用柠檬酸改性芦苇纤维并对Cu²⁺的吸附，其最大吸附量为82.902mg/g，（李珊珊等，改性芦苇纤维对模拟工业废水 Cu ^{2 +} 的吸附特性，江苏农业科学 2015， 43 （11）：455-457）；但芦苇作为天然纤维改性用作吸附油中应用未见报道。芦苇用作为吸附剂具有可再生、可降解、环保友好、廉价等优点，是重要的生物资源，将大大提高芦苇的利用效率。采用2-巯基-4-氨基嘧啶改性磁性芦苇制备吸附剂对金吸附报道未见。