新材料及其应用

本发明涉及功能高分子技术领域，具体公开一种接枝纤维素吸附剂及其制备方法和应用。接枝纤维素吸附剂的制备方法为：以廉价易得的纤维素为原料，以离子液体为溶剂将纤维素溶解，通过纤维素与2‑溴异丁酰溴反应制得纤维素大分子引发剂，采用传统的ATRP法将丙烯酰胺分子在交联剂的作用下接枝到纤维素大分子引发剂的分子链中。本发明制备的接枝纤维素吸附剂对铜离子的最大吸附量为55.03mg/g，对铬离子的最大吸附量为90.12mg/g，将接枝纤维素吸附剂重复利用五次后，对铜离子和铬离子的最大吸附量仍可以达到首次试验最大吸附量的81.4％和74.8％，具有较高的吸附性能和多次循环利用性能，具有较好的经济效益和环保效益。

随着社会的不断进步，资源不断地被开发利用，环境问题日益严峻，其中，水污染问题成为目前最为严峻的环境问题。污水中的重金属离子是对环境影响最为严重的污染物之一，严重影响着水体安全，威胁着人们的生命健康。传统的水处理材料已经逐渐不能满足日益增长的净水需求。研制一种高效、低成本、无二次污染的水处理材料成为目前亟待解决的问题。

针对污水中重金属离子的污染问题，越来越多的科研工作者选择原料来源广泛、吸附容量大、经济成本低、再生处理方便的吸附法来去除污水中的重金属离子。纤维素具有产量大，可生物降解，生物相容性好，可以富集污染物，吸附少量重金属离子，绿色环保等优点，因此，被广泛应用于作为重金属离子的吸附剂。但是，纤维素的高分子结构上存在大量的羟基，会形成分子内和分子间氢键，从而严重影响了其反应活性，导致吸附效果并不理想。接枝改性是提高纤维素吸附效果的一种重要方法。但是，目前现有接枝改性的纤维素对重金属离子的吸附性能较差，且吸附剂的可重复利用性较差，污水处理成本依然较高。因此，研制一种对重金属离子吸附容量大且可重复利用的纤维素基吸附剂具有十分重要的意义。

本发明制备的接枝纤维素吸附剂对铜离子的最大吸附量为55.03mg/g，对铬离子的最大吸附量为90.12mg/g，对吸附重金属离子之后的接枝纤维素吸附剂在强酸水溶液中解吸附再生，将再生的接枝纤维素吸附剂重复利用五次后，对铜离子和铬离子的最大吸附量仍可以达到首次吸附最大吸附量的81.4％和74.8％，具有较高的吸附性能和多次循环利用性能，具有较好的经济效益和环保效益，在污水处理领域具有广阔的应用前景。