木質(zhì)素磺酸鎂分級(jí)純化制備吸附材料與性能研究.pdf

1、造紙工業(yè)中酸性亞硫酸鹽法制漿的主要副產(chǎn)物——木質(zhì)素磺酸鹽，除了少部分用于高分子表面活性劑外，大部分僅是簡單的熱能利用或直接排放，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。木質(zhì)素自身含有以苯丙烷為骨架的疏水基團(tuán)及多種活性親水基團(tuán)，為化學(xué)改性制備高分子材料提供了可能，但由于工業(yè)木質(zhì)素磺酸鹽純度低且分子量高度分散的特性，嚴(yán)重影響了木質(zhì)素磺酸鹽的工業(yè)應(yīng)用性能;因此對(duì)木質(zhì)素磺酸鹽進(jìn)行純化分離，并經(jīng)適當(dāng)?shù)母男苑磻?yīng)，制備木質(zhì)素基吸附材料，研究原料分級(jí)純化對(duì)改善其應(yīng)用性能的

2、作用，對(duì)實(shí)現(xiàn)木質(zhì)素的工業(yè)實(shí)際應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。本文采用不同截留分子量(MWCO)的超濾膜將原料蔗渣木質(zhì)素磺酸鎂(RMLS)分級(jí)純化成不同分子量的級(jí)分，并以此為原料，甲醛為交聯(lián)劑，制備木質(zhì)素基吸附材料，探討不同原料級(jí)分及吸附條件下，吸附材料對(duì)模擬含鉛廢水的吸附性能。
　　 采用超濾法分級(jí)純化RMLS，分析了各級(jí)分的純度、總糖及三種主要基團(tuán)的含量。結(jié)果表明，隨著MWCO降低，各級(jí)分木質(zhì)素磺酸鎂(MLS)有效含量呈降低的趨勢(shì)，且各

3、級(jí)分的總糖含量與其MLS有效含量呈正相關(guān)性，其中＜5K與＜3K的MLS級(jí)分總糖含量最低，分別為9.27％、7.79％; RMLS經(jīng)超濾分級(jí)后，各級(jí)分的酚羥基和磺酸基的含量顯著提高，隨著MWCO增大，級(jí)分的酚羥基、羧基和磺酸基的含量均減少;在MWCO大的級(jí)分中，MLS的酚羥基含量因較大地醚化和縮合減少;而在低MWCO的級(jí)分中，MLS有效含量都比較低，含有大量糖類和低分子量糖酸和糖磺酸等有機(jī)物，因而其磺酸基和羧基含量較高。
　　 超

4、濾分級(jí)MLS與甲醛的縮聚反應(yīng)表明，僅有＞10K、5K-10K、＞5K的級(jí)分和RMLS可由縮聚反應(yīng)制備獲得縮聚產(chǎn)物，其中＞10K級(jí)分的縮聚產(chǎn)物得率最大，可達(dá)51.0％，而5K-10K級(jí)分的縮聚產(chǎn)物得率最小，僅為3.1％;這與文獻(xiàn)報(bào)道的草本科的蔗渣MLS主要集中在10K Da片段，并且MLS中以愈創(chuàng)木基和紫丁香基為主要構(gòu)成的結(jié)果相一致。
　　 研究了＞10K級(jí)分的縮聚產(chǎn)物(PM10K)、＞5K級(jí)分縮聚產(chǎn)物(PM5(K))和RMLS縮

5、聚產(chǎn)物(PRMLS)對(duì)模擬含pb2+廢水的吸附性能，結(jié)果表明，三者對(duì)40mg/L Pb2+吸附量分別為25.45mg/g，24.8mg/g，23.12mg/g;選取最佳吸附性能的PM10K作為吸附劑，探討了溫度、pH、投加量對(duì)pb2+吸附的影響:PM10K對(duì)200mg/L Pb2+的吸附在90min后達(dá)到平衡，其平衡吸附量為69.75mg/g; PM10K對(duì)Pb2+的吸附高度符合Langmuir吸附等溫模型，Langmuir最大吸附量Q