[发明专利]一种纤维素-羽毛蛋白水凝胶纳米金属复合物及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维素-羽毛蛋白水凝胶纳米金属复合物的应用，用于降解硝基苯甲酸、对硝基苯酚、氯霉素或亚甲基蓝污染物；所述的纤维素-羽毛蛋白水凝胶纳米金属复合物，包括纤维素-羽毛蛋白水凝胶，在纤维素-羽毛蛋白水凝胶内部吸附有纳米金属颗粒，纳米金属颗粒的负载量为21.7-35.25 ，单位：mg/g，所述的纤维素-羽毛蛋白水凝胶为离子液体溶解的纤维素与离子液体溶解的羽毛蛋白混合制得；

纤维素-羽毛蛋白水凝胶纳米金属复合物的制备方法，包括：

处理后的秸秆原料用离子液体溶解制备溶解秸秆纤维素步骤；

处理后的羽毛用离子液体溶解制备溶解羽毛蛋白步骤；

溶解秸秆纤维素与溶解羽毛蛋白混合制备无磁性/有磁性纤维素-羽毛蛋白水凝胶步骤；溶解秸秆纤维素与溶解羽毛蛋白混合均匀，得到的混合液逐滴滴入去离子水中浸泡，得到无磁性纤维素-羽毛蛋白水凝胶；无磁性纤维素-羽毛蛋白水凝胶中加入Fe²⁺和Fe³⁺的混合溶液中震荡吸附后置于NaOH溶液中，清洗，得到有磁性的纤维素-羽毛蛋白水凝胶；溶解秸秆纤维素与溶解羽毛蛋白混合的质量比为： (5-10):(1-3)； Fe²⁺和Fe³⁺的混合溶液中Fe²⁺与Fe³⁺的摩尔比为1:1.5-3，Fe²⁺与Fe³⁺的浓度为0.4-0.7 mol/L，震荡吸附时间为10-30 h，震荡吸附后置于浓度为0.4-0.7 mol/L的NaOH溶液中；

无磁性/有磁性纤维素-羽毛蛋白水凝胶吸附重金属离子、吸附于水凝胶球上的重金属离子转化为纳米金属步骤，得到无磁性/有磁性纤维素-羽毛蛋白水凝胶纳米金属复合物；

降解方法具体如下：将水凝胶纳米金属复合物置于含有污染物的溶液中，并在溶液中加入NaBH₄，在搅拌条件下催化降解污染物，降解温度为20-40℃；污染物的浓度为25-125mg/L；水凝胶纳米金属复合物的加入量为：每500mL含有污染物的溶液加入水凝胶纳米金属复合物0.5 g-1.0 g；NaBH₄的加入量为：0.2 g -0.5 g。

2.根据权利要求1所述的纤维素-羽毛蛋白水凝胶纳米金属复合物的应用，其特征在于，所述的处理后的秸秆原料用离子液体溶解制备溶解秸秆纤维素步骤是：秸秆洗净烘干、粉碎、过筛后与HNO₃溶液混合，加热搅拌反应，反应后得到的固体清洗、烘干、过筛制得秸秆纤维素，秸秆纤维素与离子液体混合，加热搅拌得到溶解秸秆纤维素。

3.根据权利要求2所述的纤维素-羽毛蛋白水凝胶纳米金属复合物的应用，其特征在于，所述的秸秆为小麦秸秆或玉米秸秆，秸秆的烘干温度为65~80 ℃，过筛目数为90-110目，HNO₃溶液的质量百分数为5%-15%，秸秆与HNO₃溶液的质量比为1：（40-60），加热搅拌温度为100-120 ℃，搅拌时间为 6-10 h；所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（B[MIMCl]）或1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐（A[MIMCl]），秸秆纤维素与离子液体的质量比为3-10：100，溶解秸秆纤维素加热温度为90-110 ℃，搅拌时间为 6-10 h。

4.根据权利要求1所述的纤维素-羽毛蛋白水凝胶纳米金属复合物的应用，其特征在于，所述的处理后的羽毛用离子液体溶解制备溶解羽毛蛋白步骤是：羽毛洗净烘干，粉碎，得到粉碎羽毛，粉碎羽毛与离子液体与离子液体混合，加热搅拌得到溶解羽毛蛋白；所述的羽毛为鸡羽毛或鸭羽毛，羽毛烘干温度为55~70 ℃，溶解羽毛所用的离子液体与溶解秸秆纤维素的离子液体相同，羽毛与离子液体的质量比为1-7：100，溶解羽毛加热温度为120-140 ℃，搅拌时间为 5-8 h。

5.根据权利要求1所述的纤维素-羽毛蛋白水凝胶纳米金属复合物的应用，其特征在于，所述的浸泡为置于水中浸泡并间隔一段时间换一次水，将离子液体置换到水中，浸泡间隔时间为6-10 h，浸泡时间为3天，浸泡后去离子水收集起来，蒸发回收离子液体供循环使用蒸发回收温度为60-80 ℃。