[发明专利]一种具有核壳结构的吸附剂中间载体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有核壳结构的吸附剂中间载体，其特征在于，所述核壳结构的核心为碳球，壳层的材料包括聚甲基丙烯酸缩水甘油酯；

所述碳球的碳源为生物质废弃物和/或生物可降解塑料。

2.根据权利要求1所述的吸附剂中间载体，其特征在于，所述碳球的粒径为0.1～10μm；

优选地，所述碳球通过生物质废弃物和/或生物可降解塑料水热碳化后得到；

优选地，所述生物质废弃物包括玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、麦麸、水稻壳、玉米芯、茶叶渣、甘蔗渣、水果皮、废弃纸制品或废弃棉麻制品中的任意一种或者至少两种的组合；

优选地，所述生物可降解塑料包括聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯或聚乙醇酸中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1所述的吸附剂中间载体，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝在碳球上，且所述碳球上聚甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为5～90％。

4.一种如权利要求1～3任一项所述吸附剂中间载体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将生物质废弃物和/或生物可降解塑料进行水热碳化，得到碳球；

(2)对步骤(1)得到的碳球进行碱化处理，得到碱化处理后的碳球；

(3)将步骤(2)得到的碱化处理后的碳球、引发剂和甲基丙烯酸缩水甘油酯进行反应，得到所述吸附剂中间载体。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述水热碳化前还包括对生物质废弃物和/或生物可降解塑料进行预处理的步骤；

优选地，所述预处理包括粉碎、筛分、碱洗、酸洗、水洗和干燥的步骤；

优选地，步骤(1)所述水热碳化的方法具体包括：将生物质废弃物和/或生物可降解塑料溶于水中进行碳化处理，完成所述水热碳化；

优选地，所述碳化处理的温度为150～250℃，进一步优选为180～220℃；

优选地，所述碳化处理的时间为2～72h，进一步优选为12～24h；

优选地，步骤(2)所述碱化处理的方法具体包括：将步骤(1)得到的碳球和碱性水溶液进行混合，完成所述碱化处理；

优选地，所述碱性水溶液包括氢氧化钠水溶液；

优选地，所述混合的温度为20～100℃，进一步优选为40～50℃；

优选地，所述混合的时间为2～48h，进一步优选为6～24h。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，去特征在于，步骤(3)所述引发剂包括铈盐；

优选地，所述铈盐包括硝酸铈铵；

优选地，步骤(3)所述反应在保护性气体保护条件下进行，进一步优选为在氮气保护条件下进行；

优选地，步骤(3)所述反应的温度为50～100℃，进一步优选为60～70℃；

优选地，步骤(3)所述反应的时间为2～24h，进一步优选为4～8h。

7.根据权利要求4～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：

(1a)对生物质废弃物和/或生物可降解塑料依次进行粉碎、筛分、水洗和干燥处理，得到预处理后的生物质废弃物和/或生物可降解塑料；

(1b)将步骤(1a)得到的预处理后的生物质废弃物和/或生物可降解塑料进行水热碳化，水热碳化的温度为150～250℃，时间为2～72h，得到碳球；

(2)将步骤(1b)得到的碳球和碱性水溶液在40～50℃下混合2～48h，过滤，洗涤、干燥，得到碱化处理后的碳球；

(3)在保护性气体保护条件下，将步骤(2)得到的碱化处理后的碳球和水混合，加入引发剂和甲基丙烯酸缩水甘油酯，在50～100℃下反应2～24h，洗涤，得到所述吸附剂中间载体。

8.一种吸附剂，其特征在于，所述吸附剂包括如权利要求1～3任一项所述的吸附剂中间载体和配体。