[发明专利]一种纳米纤维素基金属离子捕获柱及其制备与应用

权利要求书

1.一种纳米纤维素基金属离子捕获柱，其特征在于，包括管状容器以及填充在所述管状容器中的纳米纤维素多孔材料，所述的纳米纤维素多孔材料由纳米纤维素经有机硅烷表面改性得到。

2.如权利要求1所述纳米纤维素基金属离子捕获柱，其特征在于，所述纳米纤维素原料为木浆纤维素、纤维素纳米线、纤维素纳米晶、细菌纤维素、再生纤维素浆以及玉米秸秆浆中至少一种。

3.如权利要求1所述纳米纤维素基金属离子捕获柱，其特征在于，所述有机硅烷为γ―巯丙基三甲氧基硅烷、γ―巯丙基三乙氧基硅烷、巯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯丙基三丁氧基硅烷中的至少一种。

4.权利要求1-3中任一项所述纳米纤维素基金属离子捕获柱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将纤维素原料经盐酸水解-高压均质处理得到纳米纤维素悬浮液，将纳米纤维素悬浮液与有机硅烷共混制备得到表面改性的纤维素浆，先冷冻，后冷冻干燥，烘焙固化，得到纳米纤维素多孔材料；

步骤2：将步骤1中的纳米纤维素多孔材料填充到圆柱管中，得到纳米纤维素基金属离子捕获柱。

5.如权利要求4所述纳米纤维素基金属离子捕获柱的制备方法，其特征在于，所述步骤1中纳米纤维素悬浮液中纤维素浆固含量为1.5～5.0wt.％，有机硅烷与纤维素固含量质量比为0.5～5:1，时间为2～24h，温度20～60℃，pH值为4.0～6.5。

6.如权利要求4所述纳米纤维素基金属离子捕获柱的制备方法，其特征在于，所述步骤1中冷冻方式为冰箱冷冻或液氮快速冷冻；冷冻干燥温度为-60～-30℃，冷冻干燥压力为8～50Pa；烘焙固化温度为110℃，烘焙固化时间为30min。

7.权利要求1-3中任一项所述纳米纤维素基金属离子捕获柱在铜离子捕获中的应用。

8.如权利要求7所述纳米纤维素基金属离子捕获柱在铜离子捕获中的应用，其特征在于，包括将铜离子溶液注入纳米纤维素基金属离子捕获柱中。

9.如权利要求7所述纳米纤维素基金属离子捕获柱在铜离子捕获中的应用，其特征在于，所述铜离子来源为硫酸铜、醋酸铜、硝酸铜、氯化铜、草酸铜中至少一种，铜离子溶液浓度为20～1000ppm；所述铜离子溶液注入捕获柱流动速率为0.01～2.0mL/min，温度10～30℃。

10.一种可连续式金属离子捕获器，包括流动泵，其特征在于，还包括权利要求1-3中任一项所述纳米纤维素基金属离子捕获柱。