[发明专利]生物基纤维素改性功能化磁性复合材料的制备及其应用

摘要

本发明公开一种生物基纤维素改性功能化磁性复合材料的制备方法，制备步骤为：以生物基纤维素废料为原料，经过清洗、干燥、粉碎、过筛，经氧化后与氨基修饰纳米Fe₃O₄颗粒进行酰胺化修饰，最终得到生物基纤维素改性功能化磁性复合材料。本发明获得的产品呈粉末状，棕褐色，具有磁性和吸附双重功能；富含氨基、羟基和羰基等官能团；该原料易得、生物相容性好、环境友好、可以实现变废为宝，并且含有大量氨基功能化螫合基团，对空气中的挥发性有机物、水中超标新型污染物的有优良的吸附与去除效果。本发明具有制备方法简单，成本低廉，所得材料价廉易得、生物相容性好、环境友好、可以实现变废为宝和生物质废料的资源化利用。

主权项

1.一种生物基纤维素改性功能化磁性复合材料的制备方法，其特征在于：以生物基纤维素废料为原料，经过清洗、干燥、粉碎、过筛，经氧化后与氨基修饰纳米Fe₃O₄颗粒进行酰胺化修饰，最终得到生物基纤维素改性功能化磁性复合材料；具体制备步骤包括：(1)生物基纤维素粗产品的制备：生物基纤维素废料进行清洗去杂、干燥后进行粉碎、过筛，得到生物基纤维素粗产品粉末；(2)醛基化改性生物基纤维素的制备：称取步骤(1)所得的生物基纤维素粗产品粉末，将其超声分散到去离子水中，使其固液比为1～20g:100mL；然后搅拌下加入碘酸盐，使得碘酸盐与生物基纤维素粗产品粉末的比例为0.1～20mmol/g；在20‑100℃反应0.5‑48h；冷却后离心分离，用去离子水和乙醇洗涤各3次，至pH值为7，40～80℃真空干燥4～24小时，得到醛基化改性生物基纤维素；(3)氨基修饰纳米Fe₃O₄颗粒的制备：分别称取三价铁盐和醋酸盐溶于乙二醇中，使得三价铁盐和醋酸盐在乙二醇中的质量浓度为0.02‑0.2g/mL，在室温下搅拌5～30min；然后加入10 ～100mL有机胺，搅拌至形成稳定的橘黄色溶液；将反应液转移至反应釜中，100～240℃反应2～24h；冷却后磁分离，用去离子水和乙醇洗涤各3次，至pH值为7，40～80℃真空干燥4～ 24小时，即得氨基修饰纳米Fe₃O₄颗粒；(4)生物基纤维素改性功能化磁性复合材料的制备：称取步骤(2)所得的醛基化改性生物基纤维素，将其超声分散到醇溶液中，使其固液比为1～20g:100mL；加入步骤(3)所得氨基修饰纳米Fe₃O₄颗粒，使其与醛基化改性生物基纤维素的质量比为1:1～1:10；在50‑100℃搅拌反应0.5‑10h；冷却后磁分离，用去离子水和乙醇洗涤各3次，至pH值为7，40～80℃真空干燥4～24小时，即得生物基纤维素改性功能化磁性复合材料。