CN105088374A - 一种利用玉米秸秆制备多孔纳米纤维的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用玉米秸秆制备多孔纳米纤维的方法，属于环保农业技术领域。针对我国秸秆资源丰富，传统方法主要应用于造纸，但是秸秆造纸对环境污染严重，需要投入大量资本用于处理造纸分水，成本高，本发明提供了一种利用玉米秸秆制备多孔纳米纤维的方法，成本低，且对环境污染小。通过实例证明本发明新颖独特，经检测本发明所制得的多孔纳米纤维本发明所制得的多孔纳米纤维耐450～550℃高温，生物活性强，操作方便，成本低，对环境污染小，使用的添加剂对人体无伤害。<b />
Description
技术领域
本发明涉及一种利用玉米秸秆制备多孔纳米纤维的方法，属于环保农业技术领域。
背景技术
纳米纤维作为近年来的一种新型材料，受到了各个领域的广泛关注。而静电纺丝是目前制备纳米纤维最为有效的方法之一。通常得到的静电纺纳米纤维，其直径可达到纳米级，具有较高的比表面积，且具有连续的形状，而纤维呈无规则堆积的结构，可用于过滤等用途。
在我国，秸秆利用量最大的是用于造纸，而这种秸秆的利用全是稻麦草秸秆，以往玉米秸秆从没有用于造纸；平均每生产一吨的纸浆约需4.5吨的秸秆。我国纸产品的需要量有4000多万吨，如有一半采用秸秆造纸，将可以利用秸秆一亿吨。但由于秸秆造纸对环境污染严重，制约了我国造纸业的发展，也影响了这种最有效的秸秆利用方式的发展,但研究和生产结果表明，这些制浆的方法多多少少都离不开化学物品作为添加剂，有了化学物品作为添加剂那么就带来后续的环保治理问题，所排放的COD达不达标，如COD不达标就必须投入大量的资金进行水处理，成本很高。
玉米是我国主要农作物之一，全国各地都栽培有玉米。收获玉米后的玉米秸秆一直被作为废弃物大部分被就地焚烧，造成环境污染，资源浪费。每到秋冬之交，玉米秸秆焚烧污染空气往往成为众矢之的。“秸秆焚烧”所造成的污染，已经困扰全国大气环境的污染问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对我国秸秆资源丰富，传统方法主要应用于造纸，但是秸秆造纸对环境污染严重，需要投入大量资本用于处理造纸分水，成本高，本发明提供了一种利用玉米秸秆制备多孔纳米纤维的方法，成本低，且对环境污染小。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）取玉米秸秆放入烘箱中40～45min，温度设定为50～55℃，然后将其放入粉碎机中粉碎成60～80目粉末；
（2）将上述的粉末放入容器中，向其中加入质量分数8％的氢氧化钠溶液，淹没粉末6～8cm，再将其放在水浴恒温振动器中，温度设定为60～65℃，振动1～3h，然后过滤，用水将过滤物洗至中性；
（3）将脂肪酸甲酯与乙醇按照体积比3:1混合均匀倒入容器中，把上述的过滤物放入容器，固液质量比为2:5，搅拌40～50min，温度设定为110～130℃，然后过滤；
（4）将上述的过滤物放入容器中，加入质量分数60%的硝酸钙溶液，固液比为1:3，加热至80～90℃，搅拌10～15min，然后冷却至28～35℃，再搅拌1～2h，然后用冰醋酸调节悬浮液到中性，然后将其放入离心机中离心4～6min，转速为11000r/min，再用水对离心出的颗粒物冲洗2～3次；
（5）将上述的颗粒物放入容器中，向容器中加入甲醇，固液比为1:2，再加入二氯乙烷，二氯乙烷与甲醇体积比为1:1，将温度设定为80～100℃搅拌8～10h，在真空度为0.04～0.06MPa；
（6）将上述所得的混合液经静电纺丝喷射到接收装置上，其中环境湿度为50～70%，静纺电压为8～15kv，接收距离为10～20cm；
（7）将上述所的颗粒物放入烘箱中30～50min，温度设定为70～90℃，然后取出冷却至室温，即可。
本发明的有益效果是：
（1）本发明所制得的多孔纳米纤维耐450～550℃高温，生物活性强；
（2）本发明操作方便，成本低，对环境污染小，使用的添加剂对人体无伤害。
具体实施方式
取玉米秸秆放入烘箱中40～45min，温度设定为50～55℃，然后将其放入粉碎机中粉碎成60～80目粉末；将上述的粉末放入容器中，向其中加入质量分数8％的氢氧化钠溶液，淹没粉末6～8cm，再将其放在水浴恒温振动器中，温度设定为60～65℃，振动1～3h，然后过滤，用水将过滤物洗至中性；将脂肪酸甲酯与乙醇按照体积比3:1混合均匀倒入容器中，把上述的过滤物放入容器，固液质量比为2:5，搅拌40～50min，温度设定为110～130℃，然后过滤；将上述的过滤物放入容器中，加入质量分数60%的硝酸钙溶液，固液比为1:3，加热至80～90℃，搅拌10～15min，然后冷却至28～35℃，再搅拌1～2h，然后用冰醋酸调节悬浮液到中性，然后将其放入离心机中离心4～6min，转速为11000r/min，再用水对离心出的颗粒物冲洗2～3次；将上述的颗粒物放入容器中，向容器中加入甲醇，固液比为1:2，再加入二氯乙烷，二氯乙烷与甲醇体积比为1:1，将温度设定为80～100℃搅拌8～10h，在真空度为0.04～0.06MPa；将上述所得的混合液经静电纺丝喷射到接收装置上，其中环境湿度为50～70%，静纺电压为8～15kv，接收距离为10～20cm；将上述所的颗粒物放入烘箱中30～50min，温度设定为70～90℃，然后取出冷却至室温，即可。
取10kg玉米秸秆放入烘箱中40min，温度设定为50℃，然后将其放入粉碎机中粉碎成60目粉末；将上述的粉末放入容器中，向其中加入质量分数8％的氢氧化钠溶液，淹没粉末6～8cm，再将其放在水浴恒温振动器中，温度设定为60℃，振动1h，然后过滤，用水将过滤物洗至中性；将脂肪酸甲酯与乙醇按照体积比3:1混合均匀倒入容器中，把上述的过滤物放入容器，固液质量比为2:5，搅拌40min，温度设定为110℃，然后过滤；将上述的过滤物放入容器中，加入质量分数60%的硝酸钙溶液，固液比为1:3，加热至80℃，搅拌10min，然后冷却至28℃，再搅拌1h，然后用冰醋酸调节悬浮液到中性，然后将其放入离心机中离心4～6min，转速为11000r/min，再用水对离心出的颗粒物冲洗2次；将上述的颗粒物放入容器中，向容器中加入甲醇，固液比为1:2，再加入二氯乙烷，二氯乙烷与甲醇体积比为1:1，将温度设定为80℃搅拌8h，在真空度为0.04MPa；将上述所得的混合液经静电纺丝喷射到接收装置上，其中环境湿度为50%，静纺电压为8kv，接收距离为10cm；将上述所的颗粒物放入烘箱中30min，温度设定为70℃，然后取出冷却至室温，即可。
本发明新颖独特，经检测本发明所制得的多孔纳米纤维本发明所制得的多孔纳米纤维耐460℃高温，生物活性强，操作方便，成本低，对环境污染小，使用的添加剂对人体无伤害。
取10kg玉米秸秆放入烘箱中45min，温度设定为55℃，然后将其放入粉碎机中粉碎成80目粉末；将上述的粉末放入容器中，向其中加入质量分数8％的氢氧化钠溶液，淹没粉末8cm，再将其放在水浴恒温振动器中，温度设定为65℃，振动3h，然后过滤，用水将过滤物洗至中性；将脂肪酸甲酯与乙醇按照体积比3:1混合均匀倒入容器中，把上述的过滤物放入容器，固液质量比为2:5，搅拌50min，温度设定为130℃，然后过滤；将上述的过滤物放入容器中，加入质量分数60%的硝酸钙溶液，固液比为1:3，加热至90℃，搅拌15min，然后冷却至35℃，再搅拌2h，然后用冰醋酸调节悬浮液到中性，然后将其放入离心机中离心6min，转速为11000r/min，再用水对离心出的颗粒物冲洗3次；将上述的颗粒物放入容器中，向容器中加入甲醇，固液比为1:2，再加入二氯乙烷，二氯乙烷与甲醇体积比为1:1，将温度设定为100℃搅拌10h，在真空度为0.06MPa；将上述所得的混合液经静电纺丝喷射到接收装置上，其中环境湿度为70%，静纺电压为15kv，接收距离为20cm；将上述所的颗粒物放入烘箱中50min，温度设定为90℃，然后取出冷却至室温，即可。
本发明新颖独特，经检测本发明所制得的多孔纳米纤维本发明所制得的多孔纳米纤维耐530℃高温，生物活性强，操作方便，成本低，对环境污染小，使用的添加剂对人体无伤害。
取10kg玉米秸秆放入烘箱中42min，温度设定为53℃，然后将其放入粉碎机中粉碎成70目粉末；将上述的粉末放入容器中，向其中加入质量分数8％的氢氧化钠溶液，淹没粉末7cm，再将其放在水浴恒温振动器中，温度设定为62℃，振动2h，然后过滤，用水将过滤物洗至中性；将脂肪酸甲酯与乙醇按照体积比3:1混合均匀倒入容器中，把上述的过滤物放入容器，固液质量比为2:5，搅拌45min，温度设定为120℃，然后过滤；将上述的过滤物放入容器中，加入质量分数60%的硝酸钙溶液，固液比为1:3，加热至85℃，搅拌12min，然后冷却至31℃，再搅拌1h，然后用冰醋酸调节悬浮液到中性，然后将其放入离心机中离心5min，转速为11000r/min，再用水对离心出的颗粒物冲洗3次；将上述的颗粒物放入容器中，向容器中加入甲醇，固液比为1:2，再加入二氯乙烷，二氯乙烷与甲醇体积比为1:1，将温度设定为90℃搅拌9h，在真空度为0.05MPa；将上述所得的混合液经静电纺丝喷射到接收装置上，其中环境湿度为60%，静纺电压为10kv，接收距离为15cm；将上述所的颗粒物放入烘箱中40min，温度设定为80℃，然后取出冷却至室温，即可。
本发明新颖独特，经检测本发明所制得的多孔纳米纤维本发明所制得的多孔纳米纤维耐550℃高温，生物活性强，操作方便，成本低，对环境污染小，使用的添加剂对人体无伤害。
Claims (1)
1.一种利用玉米秸秆制备多孔纳米纤维的方法，其特征在于具体制备步骤为：
取玉米秸秆放入烘箱中40～45min，温度设定为50～55℃，然后将其放入粉碎机中粉碎成60～80目粉末；
将上述的粉末放入容器中，向其中加入质量分数8％的氢氧化钠溶液，淹没粉末6～8cm，再将其放在水浴恒温振动器中，温度设定为60～65℃，振动1～3h，然后过滤，用水将过滤物洗至中性；
将脂肪酸甲酯与乙醇按照体积比3:1混合均匀倒入容器中，把上述的过滤物放入容器，固液质量比为2:5，搅拌40～50min，温度设定为110～130℃，然后过滤；
将上述的过滤物放入容器中，加入质量分数60%的硝酸钙溶液，固液比为1:3，加热至80～90℃，搅拌10～15min，然后冷却至28～35℃，再搅拌1～2h，然后用冰醋酸调节悬浮液到中性，然后将其放入离心机中离心4～6min，转速为11000r/min，再用水对离心出的颗粒物冲洗2～3次；
将上述的颗粒物放入容器中，向容器中加入甲醇，固液比为1:2，再加入二氯乙烷，二氯乙烷与甲醇体积比为1:1，将温度设定为80～100℃搅拌8～10h，在真空度为0.04～0.06MPa；
将上述所得的混合液经静电纺丝喷射到接收装置上，其中环境湿度为50～70%，静纺电压为8～15kv，接收距离为10～20cm；
将上述所的颗粒物放入烘箱中30～50min，温度设定为70～90℃，然后取出冷却至室温，即可。
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