本发明提供了一种用于吸附水中重金属的氨基化木材气凝胶的制备方法,包括如下步骤:S1、脱木素木材气凝胶的制备、S2、羧基化木气凝胶的制备:S3、氨基化木材气凝胶的制备;并以所制备得到的氨基化木材气凝胶进行对Zn的吸附测试,本发明采用自上而下的设计策略,利用醋酸/过氧化氢法将天然木材进行脱木素处理,随后采用TEMPO氧化法对脱木素木材气凝胶进行原位氧化,之后再用EDC/NHS对羧基进行活化,从而将聚乙烯亚胺接枝到羧基化木材气凝胶上得到一种新型氨基化木材气凝胶,本发明制备氨基化木材气凝胶保持了木材孔道结构、规整的、具有丰富活性官能团的、可对工业废水中重金属离子进行吸附。
1.一种氨基化木材气凝胶在吸附水中重金属的应用,其特征在于,所述重金属为Zn(Ⅱ),吸附温度为60℃,吸附pH值为5.7;氨基化木材气凝胶的制备方法具体如下: S1.脱木素木材气凝胶的制备: (a).将尺寸为1.5cm×1.5cm×1.5m的杨木木块,放入500mL CH3COOH与H2O2的混合溶液中,使溶液没过木块,在真空干燥箱中浸渍至所有木块都沉在杯子底部,真空干燥箱的操作方法为抽真空至0.08MPa,保持压力10-30min,泄压,再继续重复操作; (b).将浸渍好的木块,放置在1000mL的三颈烧瓶中,再加入500mL CH3COOH与H2O2的混合溶液,在100℃条件下煮沸7h,脱木素反应后,将木块小心地转移到去离子水洗至中性,除去大部分残留的化学试剂后将木块转移至冷冻干燥机中冷冻干燥,获得脱木素木材气凝胶;所述脱木素木材气凝胶中,木质素含量为20.01%; S2.羧基化木材气凝胶的制备: (a).将0.095gTEMPO、50mL NaClO和5.5g NaClO2溶解于150mL pH值为6.86的0.1M PBS缓冲溶液中,取8块干燥后的脱木素木材气凝胶样品缓慢浸入溶液中,在真空干燥箱中浸渍至所有木块都沉在烧杯底部; (b).将溶液密封好,转移至温度为62℃的烘箱中进行羧基化反应35h,反应期间不能搅拌,羧基化反应结束后,加入10mL乙醇终止反应,将木块转移到去离子水洗至中性,除去大部分残留的化学试剂后将木块转移至冷冻干燥机中冷冻干燥30h,获得羧基化木材气凝胶; S3.氨基化木材气凝胶的制备: (a).取3块羧基化木材气凝胶浸入50ml含有5g分子量为70000的PEI、0.72g NHS和1.35g EDC的水溶液中,在真空干燥箱中浸渍至木块都沉入底部; (b).将溶液密封,转移至温度为32℃、振荡速度为60rpm的恒温摇床中使其进行酰胺化反应30h,酰胺化反应完成后,将木块转移到去离子水中清洗至中性,除去大部分残留的化学试剂后将木块转移至冷冻干燥机中冷冻干燥30h,获得氨基化木材气凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种氨基化木材气凝胶在吸附水中重金属的应用,其特征在于,所述CH3COOH与H2O2的混合溶液中的CH3COOH与H2O2体积比为2:1、1:1或1:2。
3.根据权利要求1所述的一种氨基化木材气凝胶在吸附水中重金属的应用,其特征在于,所述溶液密封方式为用保鲜膜密封。
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