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一种磺酸化碱木质素基聚乙烯醇缩甲醛海绵用于吸附污水中抗生素的方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-24 09:31:17

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2023-10-24 09:31:17

本发明属于水环境处理领域,具体涉及一种磺酸化碱木质素基聚乙烯醇缩甲醛海绵用于吸附污水中抗生素的方法。本发明采用一步法和机械发泡法分别制备磺酸化碱木质素(LS)和磺酸化碱木质素基聚乙烯醇缩甲醛海绵复合吸附剂(PLS),制备方法和操作工艺简单,合成时间短。本发明采用的辅助原料是磺酸化碱木质素,其来源广泛,无毒,可生物降解,无二次污染风险。通过向海绵中引入富含大量酚羟基,羧基,磺酸基的磺酸化碱木质素,不仅能够与聚乙烯醇结合改善海绵的三维结构,还可提供吸附位点有效地吸附环境水体中的污染物,相比于只添加碱木质素的海绵(PL)和不添加木质素的海绵(PVF),其吸附氟喹诺酮类抗生素的能力得到明显改善。

本发明的目的是提供一种采用的原料是天然高分子化合物木质素,由磺酸化木质素与聚乙烯醇结合的新型复合吸附剂,在污水中应用以达到高效吸附氟喹诺酮类抗生素的效果。通过添加磺酸化碱木质素来改善聚乙烯醇缩甲醛海绵的三维结构和对氟喹诺酮类抗生素的吸附容量。为了解决本发明的技术问题,提出的技术方案为:一种磺酸化碱木质素基聚乙烯醇缩甲醛海绵用于吸附污水中抗生素的方法

本实用新型有广泛的应用前景:

在医疗废水处理中,可以有效吸附废水中的抗生素,降低废水的污染负荷,保护生态环境。

在畜禽养殖废水处理中,可以吸附废水中的抗生素,降低废水的毒性和异味,有助于改善养殖场周围的环境质量。

在城市污水处理中,可以吸附污水中的抗生素,降低污水的污染程度,有助于提高城市污水处理厂的处理效果。

杨琥,男,1974年10月出生,博士,南京大学环境学院教授、博士生导师。新型环境功能材料的研发与应用研究;1. 绿色高分子絮凝剂材料的研发、应用及絮凝机理研究2. 高分子复合磁性微球材料的研制及水处理性能研究3. 农作物废弃物——秸秆材料在水处理中的综合利用4. 凹凸棒及粘土材料的改性及在水处理中的应用研究5. 炭基纳米材料的改性及在水处理中的应用研究6. 大气雾霾沉降剂的制备与应用研究水污染控制技术;高分子材料结构表征。

与现有技术相比,此技术产生的效益如下:

(1)本发明采用机械发泡法合成木质素基聚乙烯醇缩甲醛海绵复合吸附剂,制备方法和操作工艺简单,合成时间短。

(2)本发明采用的原料是天然高分子化合物木质素,其来源广泛,无毒,可生物降解,无二次污染风险,由于碱木质素和磺酸化碱木质素结构中富含大量的含氧官能团,可以和聚乙烯醇相结合以改善聚乙烯醇缩甲醛海绵的三维结构。

(3)由于碱木质素木质素结构中富含大量的酚羟基,羧基,对氟喹诺酮类抗生素具有良好的吸附性能。

(4)磺酸基的引入可以提供更多的吸附位点,通过静电吸引,氢键和π-π相互作用可以显著提高海绵对氟喹诺酮类抗生素的吸附效果。

(5)木质素基聚乙烯醇缩甲醛海绵结构性能和吸附性能优异,具有良好的亲水性和保水性,同时具有良好的抗压能力和抗老化能力。此外对诺氟沙星,氧氟沙星,环丙沙星,恩诺沙星,氟罗沙星,洛美沙星,吡哌酸等七中氟喹诺酮类抗生素均具有较好的去除效果。

(6)在制备磺酸化碱木质素时,探究碱木质素与亚硫酸钠配比,在配比为1:0.2时具有对诺氟沙星最佳的吸附容量。

(7)在制备木质素基聚乙烯醇缩甲醛海绵吸附剂时,探究聚乙烯醇与木质素配比,在配比为1:1时具有对诺氟沙星最佳的吸附容量。此外,当聚乙烯醇混合液与甲醛,硫酸和曲拉通X-100的质量比为1:0.133;1:0.333;1:0.075时海绵具有最佳的结构特性。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。