[发明专利]一种麦秸秆生物基离子交换型吸附材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种麦秸秆生物基离子交换型吸附材料及其制备方法，选取麦秸秆为原料，预先将带有引发基团的单体分子接到麦秸秆表面，再以热引发表面原子自由基转移的方法实现聚合物单体的链增长，制得一种高接枝率、高吸附量的麦秸秆生物基离子交换型吸附材料，可应用于对稀土矿选冶废水中稀土离子进行富集与回收，并能够进行多次再生使用。本发明开发了麦秸秆的合理资源化利用途径，采用热引发技术以化学键合的方式在基材表面接枝直链聚合物，具有性能稳定，接枝量高，吸附容量大，吸附速率快，再生容易等特点，实现了变废为宝，以废治废的理念，具有显著的社会和经济效益。

主权项

一种麦秸秆生物基离子交换型吸附材料，以麦秸秆为原料，采用表面改性方法，将带有引发基团的单体分子接到麦秸秆表面，再以热引发表面原子自由基转移聚合的方法将聚合物单体形成的共聚物长链接枝到麦秸秆表面；所述带有引发基团的单体分子为溴代异丁酰溴；所述聚合物单体为甲基丙烯酸钠，它由等摩尔量的甲基丙烯酸溶液和NaOH溶液进行中和钠化转型制备而成；所述表面改性方法包括以下步骤：将麦秸秆浸没于活化处理液I中浸泡6~24h，然后过滤、水洗至中性，干燥备用，得消晶麦秸秆；将得到的消晶麦秸秆加入N,N‑二甲基甲酰胺溶剂中，然后滴加溴代异丁酰溴和吡啶，磁力搅拌下，在25~60oC反应6~24h，用四氢呋喃、丙酮进行冲洗，然后用去离子水洗涤、抽滤、干燥，得溴化麦秸秆；所述热引发表面原子自由基转移聚合方法包括以下步骤：将溴化麦秸秆加入聚合物单体溶液中，搅拌分散，然后缓慢滴加N,N,N',N'',N''‑五甲基二乙烯三胺，并通入N2，排除空气，然后加入CuBr和CuBr2粉末，在密封和搅拌条件下，在25~60oC反应0.5~24h，然后依次经沸水、丙酮、盐酸/乙醇混合液清洗，再经水洗抽滤至中性；所述消晶麦秸秆与N,N‑二甲基甲酰胺溶剂的固液比为1:(30~60)g/ml；消晶麦秸秆与溴代异丁酰溴的固液比为1:(3~6)g/mL；溴代异丁酰溴和吡啶的体积比为(6~1):1。