秸秆残渣制备纤维素磁性吸附材料的研究文献综述

 2021-11-04 08:11

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一、研究背景现今世界,随着工业的发展,导致染料废水排放量增加,染料具有颜色,同时大部分染料都具有毒性,这给生态环境带来了巨大的影响[1]。

为了解决水中重金属和色素的危害,开始意识到传统的处理方法达不到预期的效果,越来越多的人开始寻求更为合适且低廉的吸附剂来代替现有的吸附剂,这促使以富含纤维素的农作物秸秆的研究和开发,越来越引起研究者的兴趣和关注,其主要原因是这一天然资源廉价易得,具有体积蓬松[2],表面积大[3]等特点,不仅使其成为治理水体污染的合适选择,同时也有效处理对农作物秸秆的综合利用。

农作物秸秆[4]富含纤维素、半纤维素、木质素等多聚物,大量的羟基、羧基、肽链等活性官能基团为其生物质的化学改性提供了结构基础,由植物内部多孔道结构的高比表面积[5],也为秸秆材料制备成生物质吸附剂保证了物质条件。

因此,可以利用农作物秸秆制备新型吸附剂、离子交换剂,提高秸秆资源综合利用价值,实现农作物秸秆的高值化转化。

然而,传统的制备方法[7]研制的纤维素吸附剂,颗粒尺寸小,基体密度较低,难以处理水体中快速分离回收,在很大程度上限制了该吸附材料的广泛应用。

因此有效解决吸附剂的固液分离效率,降低材料重复利用难度,减少固液分离技术成本,成为越来越多研究者的研究的目的。

据研究表明,在制备吸附剂时引入具有超顺磁性Fe3O4纳米粒子[6],制备出新型磁性复合材料,可以很好地解决吸附材料与水溶液的分离问题,提高吸附剂的固液分离效率。

二、纤维素材料的处理与改性研究进展因为纤维素表面还有丰富的羟基基团,使得内部存在大量氢键,会影响其吸附能力,所以对其进行表面改性,可以引入新的功能基团,这样使其功能性更强。

但是进行秸秆化学改性之前,要对秸秆进行预处理,常见的预处理方法主要有物理法,主要是利用物体之间的相互运动所产生的挤压和切应力使物料粉碎和磨细的方法,后来也有采用经蒸 汽爆破法进行预处理。

除了上述方法还有碱法处理和生物预处理法。

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