一种改性纤维素醚及其制备方法和应用、利用改性纤维素醚循环吸附重金属离子的方法

本发明涉及纤维素改性领域，具体涉及一种改性纤维素醚及其制备方法和应用、利用改性纤维素醚吸附循环重金属离子的方法。

背景技术：

1、重金属(如铅、镉、铜、铁、锰和钴)作为危害人体健康的主要元素之一，大量存在于环境水体中，目前去除环境水体中重金属通常采用沉淀法、离子交换法或电解法，其中沉淀法的沉淀物质体积量大、含水率高，存在过滤困难的技术缺陷；离子交换法中需要采用离子交换剂和再生剂，成本过高；电解法存在能耗高、后处理困难的技术缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种改性纤维素醚及其制备方法和应用、利用改性纤维素醚循环吸附重金属离子的方法，本发明提供的改性纤维素醚对重金属具有较好的吸附效果，且本发明制备的是一种热响应型改性纤维素醚，便于循环吸附水中的重金属，重金属去除成本较低。

2、为了实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种改性纤维素醚的制备方法，包括以下步骤；

4、将纤维素、碱化剂和水混合进行碱化，得到碱化纤维素；

5、将所述碱化纤维素和甘油醚混合进行醚化，得到改性纤维素醚。

6、优选地，所述甘油醚包括正丁基缩水甘油醚、异丙基缩水甘油醚、烯丙醇缩水甘油醚和乙二醇二缩水甘油醚中的一种。

7、优选地，所述纤维素包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种。

8、优选地，所述碱化剂为碱金属氢氧化物。

9、优选地，所述纤维素、碱化剂、甘油醚和水的质量比为1：0.4～1.52：0.9～3.6：50。

10、优选地，所述碱化的温度为50～70℃，所述碱化的时间为2～4h。

11、优选地，所述醚化的温度为70～90℃，所述醚化的时间为6～8h。

12、本发明还提供了上述制备方法制备得到的改性纤维素醚。

13、本发明还提供了上述改性纤维素醚在吸附重金属离子中的应用。

14、本发明还提供了一种利用改性纤维素醚循环吸附重金属离子的方法，包括以下步骤：

15、将改性纤维素醚与待处理的重金属离子溶液混合进行吸附，加热后经固液分离，得到吸附有重金属离子的纤维素醚絮凝团；所述改性纤维素醚为上述技术方案所述改性纤维素醚；

16、将所述吸附有重金属离子的纤维素醚絮凝团与酸试剂混合进行解吸附，以去除吸附的重金属离子，将所得改性纤维素醚絮凝团与待处理的重金属离子溶液混合进行下一次吸附。

17、本发明提供了一种改性纤维素醚的制备方法，包括以下步骤；将纤维素、碱化剂和水混合进行碱化，得到碱化纤维素；将所述碱化纤维素和甘油醚混合进行醚化，得到改性纤维素醚。本发明通过使用碱化剂和甘油醚对纤维素进行改性，得到的改性纤维素醚对重金属具有优异的吸附效果，由本发明实施例结果可知，重金属首次吸附率为100％；同时，本发明制备的是一种热响应型改性纤维素醚，在加热条件下可絮凝成团，便于与溶液体系进行固液分离，能够循环使用吸附重金属，五次循环吸附后，重金属的吸附率为98％，重金属去除成本较低。

技术特征：

1.一种改性纤维素醚的制备方法，包括以下步骤；

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述甘油醚包括正丁基缩水甘油醚、异丙基缩水甘油醚、烯丙醇缩水甘油醚和乙二醇二缩水甘油醚中的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱化剂为碱金属氢氧化物。

5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素、碱化剂、甘油醚和水的质量比为1：0.4～1.52：0.9～3.6：50。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱化的温度为50～70℃，所述碱化的时间为2～4h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醚化的温度为70～90℃，所述醚化的时间为6～8h。

8.权利要求1～7任一项所述制备方法制备得到的改性纤维素醚。

9.权利要求8所述改性纤维素醚在吸附重金属离子中的应用。

10.一种利用改性纤维素醚循环吸附重金属离子的方法，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种改性纤维素醚及其制备方法和应用、利用改性纤维素醚循环吸附重金属离子的方法，涉及纤维素改性领域。本发明提供的改性纤维素醚的制备方法，包括以下步骤；将纤维素、碱化剂和水混合进行碱化，得到碱化纤维素；将所述碱化纤维素和甘油醚混合进行醚化，得到改性纤维素醚。本发明通过使用碱化剂和甘油醚对纤维素进行改性，得到的改性纤维素醚对重金属具有优异的吸附效果，由本发明实施例结果可知，重金属首次吸附率为100％；同时，本发明制备的是一种热响应型改性纤维素醚，便于进行循环吸附重金属，五次循环吸附后，重金属的吸附率为98％，重金属去除成本较低。

技术研发人员：吴思邈,张丽冕,梁冠男,蒋浩源,杨海凡,许多,李彭
受保护的技术使用者：南京财经大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14