一種利用鳳眼蓮制作吸水劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用鳳眼蓮制作吸水劑的方法，包括以下步驟：粉碎至80目的鳳眼蓮粉末與蒸餾水以質(zhì)量比1:12混合，加入氫氧化鈉、丙烯酸混合物，150?200 r/min 80℃下恒溫?cái)嚢? h后冷卻至40℃；加入丙烯酸單體（11.0 mL密度為1.052 g/mL的丙烯酸于100 mL容量瓶中定容）、丙烯酰胺、過硫酸銨、亞硫酸氫鈉反應(yīng)0.5 h，升溫至75℃，加入過硫酸鉀、N,N?亞甲基雙丙烯酰胺，反應(yīng)一定時(shí)間，烘干，得到吸水劑。
【專利說明】
一種利用鳳眼蓮制作吸水劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種利用鳳眼蓮制作吸水劑的方法。屬水生植物利用和治理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鳳眼蓮，有名水葫蘆，原生于巴西。19世紀(jì)作為觀賞植物引入中國后，因?yàn)槿鄙偬鞌城曳敝衬芰?qiáng)，形成生物入侵，現(xiàn)分布于我國19個(gè)省市。鳳眼蓮因其繁殖能力強(qiáng)的特性，霸占了我國許多水域，破壞了生態(tài)平衡。但其奇特的快速增殖現(xiàn)象，以及它吸收水生生態(tài)系統(tǒng)中重金屬和過渡金屬離子、多種陰離子和有機(jī)化合物如農(nóng)藥(殺蟲劑等)等的性質(zhì)，給鳳眼蓮在控制污染方面開辟了一條重要的利用途徑。國內(nèi)外治理鳳眼蓮大多使用單一物理方法(如人工打撈和圈養(yǎng))，但效果不佳。除了打撈之外國內(nèi)目前還有以下幾種處理鳳眼蓮的方法:
發(fā)酵產(chǎn)沼氣
鳳眼蓮用作厭氧發(fā)酵原料產(chǎn)沼氣最早可追溯到20世紀(jì)七十年代，研究發(fā)現(xiàn)，鳳眼蓮含有較高的可發(fā)酵物質(zhì)，具有較高的產(chǎn)氣潛力。但另一方面，鳳眼蓮比重輕，含水量高，在厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中易漂浮，進(jìn)出料困難且易堵塞，將鳳眼蓮切碎在傳統(tǒng)的批次反應(yīng)器中仍然存在困難。再加上，鳳眼蓮含水量極高，大大增加了制氣成本，限制了鳳眼蓮在生物能源的商業(yè)化道理。
[0003]治理水質(zhì)
鳳眼蓮在生長過程中能吸收水體中大量的氮、磷以及某些重金屬元素等營養(yǎng)元素，利用鳳眼蓮治理污染水體在國內(nèi)外都受到了相當(dāng)大的重視。理論和實(shí)踐證明，鳳眼蓮對(duì)凈化含有機(jī)物較多的工業(yè)廢水或生活污水的水體效果更佳理想。俄羅斯亦引入鳳眼蓮作為處理生活污水和工業(yè)廢水。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，在最適宜生長繁殖條件下，一公頃鳳眼蓮能吸收800人每天派出的氮、磷元素。利用水生經(jīng)濟(jì)植物對(duì)太湖入湖河道污染的控制進(jìn)行生態(tài)工程模擬實(shí)驗(yàn)中，結(jié)果表明鳳眼蓮進(jìn)化水質(zhì)效果最好，對(duì)氨氮、總氮和總磷的凈化率分別達(dá)到99.0%、88.3%、94.2%。在去除水中的重金屬方面，還有研究者采用烘干后的鳳眼蓮根吸收法，研究者還指出烘干后的鳳眼連根去除重金屬的優(yōu)勢在于不存在高濃度重金屬的毒害作用、比活體根更易達(dá)到平衡，可通過多次吸附-解吸而反復(fù)利用。此外還可將鳳眼蓮制成干粉固定制成離子吸附柱，用于去除水中的金屬鹽離子。
[0004]生產(chǎn)肥料
鳳眼蓮具備了高產(chǎn)與強(qiáng)大的礦物質(zhì)富集作用等特點(diǎn)，可制成郵寄肥料。數(shù)據(jù)指出，相對(duì)應(yīng)的富集倍數(shù)為:K 4044-7909，P043— 1041-13 1 6,Cl 796-1062,Na 915-2013,Ca1815,Fe 625-6666，Zn 36-47。鳳眼蓮的肥份主要分兩種形式:一是通過將鳳眼蓮桿與根等部位堆積起來發(fā)酵成的堆肥;二是直接將其焚燒后獲得的灰份肥。鳳眼蓮的制肥工藝多種多樣，傳統(tǒng)中常采取與河底泥或動(dòng)物糞便堆積發(fā)酵制成堆肥。采用微生物菌制劑堆置發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)出的鳳眼蓮有機(jī)肥料，個(gè)組份肥力都達(dá)到有機(jī)肥的標(biāo)準(zhǔn)并且大田試驗(yàn)的效果極好。也有人提到使用蠕蟲轉(zhuǎn)化鳳眼蓮制成肥料的工藝，與傳統(tǒng)堆肥方法相比，發(fā)酵更加持久均勻，并且將PH環(huán)境維持在比較平穩(wěn)的較低水平，能夠大大保留氨素的肥力與有機(jī)肥料中的水分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種利用鳳眼蓮制作吸水劑的方法。為了解決現(xiàn)有技術(shù)的單一性，使鳳眼蓮經(jīng)濟(jì)化，提升其價(jià)值。也為鳳眼蓮的處置提供多一種選擇，實(shí)現(xiàn)“變害為寶”。
[0006]本發(fā)明提供一種利用鳳眼蓮制作吸水劑的方法，其特征在于具有以下過程和步驟:
a.將鳳眼蓮曬干、粉碎至顆粒大小為80目后，稱取一定量鳳眼蓮粉末，置于大燒杯中，加入為鳳眼蓮質(zhì)量12倍的蒸餾水；
b.取一個(gè)燒杯，取NaOH粉末1.15g與5mL丙烯酸中和，將中和后的液體加入裝有鳳眼蓮的大燒杯中；后再80°C下進(jìn)行恒溫?cái)嚢璨僮?，所述的攪拌速度?50-200 r/min，攪拌I h后，取下冷卻至40°C備用；
c.配制丙稀酸單體:取11.0mL密度為1.052 g/mL的丙稀酸于100 mL的容量瓶中，加蒸餾水定容，得到丙烯酸單體;用所述方法配制195 mL丙烯酸單體備用；
d.繼步驟b和步驟c之后，取所述備用的液體，將丙烯酸單體逐滴加入步驟b所述液體中，加入7.5 g丙烯酰胺、0.075 g過硫酸銨(低溫引發(fā)劑)、0.074 g亞硫酸氫鈉(催化劑)，進(jìn)行攪拌，所述的攪拌速度為150-200 !"/!^!!，攪拌?！籬；
6.繼步驟(1之后，加熱升溫至75°(:，加入0.260 g過硫酸鉀(高溫引發(fā)劑)、0.05 g N,-N亞甲基雙丙烯酰胺(交聯(lián)劑)，充分?jǐn)嚢?，反?yīng)一定時(shí)間，烘干，得到吸水劑高吸水樹脂。
[0007]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
利用化學(xué)方法解決鳳眼蓮生物入侵問題，可以使鳳眼蓮從需要耗時(shí)耗力去處理的垃圾變?yōu)橛幸欢ń?jīng)濟(jì)價(jià)值的商業(yè)產(chǎn)品原材料，從根本解決鳳眼蓮生物入侵的問題。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例將曬干的鳳眼蓮粉碎至顆粒為80目的粉末備用;稱量5.00g鳳眼蓮粉末置于一個(gè)大燒杯中，加入60 mL去離子水，攪拌;領(lǐng)取一個(gè)小燒杯，稱取NaOH粉末1.15 g置于其中，后用移液管移去5 mL丙烯酸中和;將小燒杯中中和好的溶液倒入大燒杯中，置于水浴鍋中恒溫800C加熱，攪拌速度為150-200 r/min，攪拌I h，后降溫至40°C ;與此同時(shí)配制丙烯酸單體，過程如下:取11.0 mL密度為1.052 g/mL的丙烯酸于100 mL的容量瓶中，定容，重復(fù)上述步驟一次，得到兩瓶各100 mL丙烯酸單體;移出195 mL丙烯酸單體待用;將配置好的丙烯酸單體逐滴滴入大燒杯中，加入7.5 g丙烯酰胺、0.075 g低溫引發(fā)劑過硫酸銨、0.074 g催化劑亞硫酸氫鈉，攪拌速度為150-200 r/min，反應(yīng)0.5 h;加熱升溫至75 °C，加入高溫引發(fā)劑過硫酸鉀0.260 g，交聯(lián)劑N，-N亞甲基雙丙烯酰胺0.05 8，反應(yīng)0.5 h，放入烘箱中烘干至恒重即為所得吸水劑產(chǎn)品。該產(chǎn)品單位吸水量為49.78 g水/g產(chǎn)品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用鳳眼蓮制作吸水劑的方法，其特征在于具有以下的過程和步驟: a.首先，將鳳眼蓮曬干、粉碎至顆粒大小為80目后，稱取一定量鳳眼蓮粉末，置于大燒杯中加入為鳳眼蓮質(zhì)量12倍的蒸餾水； b.取一個(gè)燒杯，取NaOH粉末1.15g與5mL丙烯酸中和，將中和后的液體加入裝有鳳眼蓮的大燒杯中；后再80°C下進(jìn)行恒溫?cái)嚢璨僮鳎龅臄嚢杷俣葹?50-200 r/min，攪拌I h后，取下冷卻至40°C備用； c.配制丙稀酸單體:取11.0mL密度為1.052 g/mL的丙稀酸于100 mL的容量瓶中，加蒸餾水定容，得到丙烯酸單體;用所述方法配制195 mL丙烯酸單體備用； d.繼步驟b和步驟c之后，取所述備用的液體，將丙烯酸單體逐滴加入步驟b所述液體中，加入7.5 g丙烯酰胺、0.075 g過硫酸銨(低溫引發(fā)劑)、0.074 g亞硫酸氫鈉(催化劑)，進(jìn)行攪拌，所述的攪拌速度為150-200 !"/!^!!，攪拌。』h； e.繼步驟(1之后，加熱升溫至75°(:，加入0.260 g過硫酸鉀(高溫引發(fā)劑)、0.05 g N,-N亞甲基雙丙烯酰胺(交聯(lián)劑)，充分?jǐn)嚢?，反?yīng)一定時(shí)間，烘干，得到吸水劑高吸水樹脂。
【文檔編號(hào)】C08F289/00GK105884984SQ201610315285
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月14日
【發(fā)明人】何池全, 何佳穎, 高策, 李夢璐, 尚海, 國旋琳, 孫弋祺, 張恒陽
【申請(qǐng)人】上海大學(xué)