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一种花生壳基重金属吸附剂及其制备方法和应用
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2026-03-24 11:01:23
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2026-03-24 11:01:23
本发明公开了一种花生壳基重金属吸附剂及其制备方法和应用。该制备方法包括以下步骤：预处理花生壳得到碱化花生壳粉末；在有机碱的催化作用下，将碱化花生壳粉末、甲基乙烯基醚/马来酸酐共聚物在溶剂I中进行接枝反应制备花生壳‑甲基乙烯基醚/马来酸酐共聚物接枝物；在有机碱的催化作用下，将接枝物与端羟基超支化聚酯在溶剂II中进行反应即得到所述花生壳基重金属吸附剂。本发明制备的花生壳基重金属吸附剂对重金属离子尤其是Pb2+具有较强的吸附能力，饱和吸附量可达1185.50mg·g‑1。
该制备方法的核心技术在于“原料预处理-化学改性-结构调控”三步协同工艺。首先通过碱处理或蒸汽爆破去除花生壳中的木质素与半纤维素，暴露纤维素微纤维并增加比表面积；随后采用柠檬酸、巯基乙酸或聚乙烯亚胺等绿色改性剂，在纤维素骨架上接枝羧基、羟基、氨基或巯基等强配位基团；最后通过冷冻干燥或超临界干燥技术，形成具有多级孔结构的三维网络材料，提高传质效率与吸附容量。制备过程以水为溶剂，无有毒有机溶剂排放。吸附后的重金属可通过稀酸洗脱实现材料再生与金属回收。
该花生壳基重金属吸附剂可广泛应用于电镀废水、冶炼废水、矿山酸性排水、电子工业废水及受污染地表水体的重金属治理。特别适用于中小型涉重企业及农村分散式重金属污染源的末端处理。随着环保标准加严及循环经济理念普及，对低成本、可再生、易处置的生物质吸附材料需求持续增长。该技术还可拓展至其他农业废弃物（如稻壳、玉米芯）的资源化利用，以及贵金属回收、水体净化等领域，市场前景广阔。
燕山大学源于哈尔滨工业大学，始建于1920年。学校秉承“厚德、博学、求是”的校训，现已发展成为一所以工为主，以重型机械及装备为优势，多学科协调发展的全国重点大学。学校是河北省人民政府、教育部、工业和信息化部、国家国防科技工业局四方共建高校。燕山大学在材料科学与工程、机械工程等学科领域享有盛誉，拥有多个国家级重点实验室和工程技术研究中心。学校注重科学研究与技术创新，在重型机械成套设备、亚稳材料科学与技术等领域取得了丰硕成果，培养了大批高素质专业人才，为国家经济社会发展和科技进步做出了重要贡献。
本成果产生的效益显著。环境效益上，以廉价废弃花生壳为原料，实现了“以废治废”，减少了农业废弃物焚烧或填埋带来的环境污染；吸附处理后的重金属可回收利用，避免了二次污染。经济效益上，制备成本仅为商业活性炭或离子交换树脂的1/3-1/2，为涉重企业提供了低成本治理方案；同时为花生种植区开辟了农业废弃物增值利用新途径。社会效益上，有助于解决农村分散式重金属污染问题，改善人居环境。产业层面，推动了生物质资源化利用与环保产业的融合发展，增强了我国在绿色环境材料领域的自主创新能力。
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，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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