木质素基吸附剂制备及应用研究进展_第1页
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文档简介

背景介绍木质素是一种结构复杂的天然高分子材料，每年全世界木质素的产量可达7000多万t，但只有2%~10%的木质素被制备成高附加值材料，造成了大量的木质素浪费。而木质素具有来源广泛、成本低及易于化学改性，在吸附剂领域表现出巨大的潜力。本文亮点1综述了木质素基吸附剂在有机染料、重金属和抗生素等吸附领域中的应用；2对木质素基吸附剂目前存在的问题以及发展前景进行了总结和展望。内容介绍1

木质素基吸附剂的制备1.1

木质素微球吸附剂的制备1.1.1

溶剂挥发自组装法溶剂在固体或液体表面挥发，可以诱导分子和纳米粒子等自组装成有序结构，具有操作简单和可调控等优点。通过粗碱木质素与1-丁醇混合溶解并经过有机分馏、离心，再分别与乙醇、丙酮和四氢呋喃混合，去除有机溶剂制备微球（分馏流程图见图1）。图1

木质素分馏的流程图Fig.1

Flowchartofligninfractionation1.1.2

乳液溶剂蒸发法乳液溶剂蒸发法是从乳状液中除去分散相挥发性溶剂以制备微球的方法，可以减小微球的粒径分布。1.1.3

反相悬浮共聚法反相悬浮共聚法是一种将水溶性单体的水溶液作为分散相悬浮于油类连续相中，在引发剂的作用下进行聚合，通过控制反应的条件来控制反应产物的粒径。把聚乙烯亚胺通过曼尼希反应接枝到硫酸盐木质素上，并与环氧氯丙烷、十二烷基硫酸钠和海藻酸钠溶液混合制备微球（合成路线图见图2）。图2

A-LMS的合成路线Fig.2

SyntheticrouteofA-LMS1.2

木质素基水凝胶吸附剂的制备采用小麦秸秆中提取的木质素和2-甲基环戊二烯三羰基锰反应，以过硫酸钾和无水亚硫酸钠作为氧化还原引发剂，成功将聚丙烯酸接枝到木质素上，并得到了三维网络结构的水凝胶（制备过程见图3）。图3

木质素基水凝胶的制备路线图Fig.3

Syntheticrouteoflignin-basedhydrogels2

木质素基吸附剂的制备木质素基吸附剂具有产量大，容易改性及易于回收等优点。木质素基吸附剂主要应用于吸附水中的重金属污染物、有机染料及抗生素等污染物，具有较好的前景。2.1

对重金属的吸附木质素及木质素基吸附剂通过化学改性引入功能性基团，在吸附废水中的重金属离子领域表现出较好的应用前景。2.2

对有机染料的吸附

有机染料具有难降解、高毒性及致癌性等特点，是难治理的废水之一。木质素基吸附剂可以通过氢键、静电吸附和

π—π

相互作用等机理有效吸附染料。3

结论木质素具有来源广泛，价格低廉，易于改性等优点，在废水处理领域得到了广泛的应用研究。虽然，经过改性后的木质素基吸附剂提升

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