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摘要：对采用超声和搅拌的方法制取的木质素磺酸钠纳米制剂进行研究，并通过傅立叶红外光谱分析对其结构进行了表征，观察其不同吸附条件下对重金属Cu2+的吸附性能。研究结果表明，木质素磺酸盐为4g、吸附时间为1h及pH值、20℃条件下，对Cu2+的吸附性能最佳。木质素磺酸钠纳米制剂是一种高效的重金属离子吸附剂。
关键词：纳米技术；木质素磺酸钠；Cu2+；吸附
【中图分类号】O631.3
引言
纳米技术是当今世界上发展最迅速、影响最广泛的新兴科学技术之一。目前，国际上关于纳米技术还没有一个明确、统一的定义[1]。美国国家纳米技术行动（National Nano-Technology Initiative，NNI）给纳米技术下的定义是：纳米技术是在大约1～100纳米（十亿分之一米）尺度范围内，在原子、分子和大分子水平上的研究和技术发展，其目的是理解纳米尺度的现象和材料，创造和使用具有新奇性质和功能的器件、装置和系统[2]。技术。纳米量级的材料因其特殊的结构 ，使其具有量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、体积效应和比表面效应等许多新的特性，从而在辐射、吸收、催化、吸附方面有很大作用[3]。
随着工业的发展和人口的不断增加，使水体中镉、铅、铬、汞、锌、铜、镍等重金属含量急剧升高，严重威胁人类和水生生物的生存。常用的水体重金属污染治理修复方法有物理方法（蒸发法、换水法、稀释法、膜分离法[4]）、化学方法（化学沉淀法、电解法）、物理化学方法（吸附法、离子还原法、离子交换法）、集成技术、生物方法（植物修复、动物富集、微生物絮凝法和生物吸附法）[5]。
在自然界中，木质素存在的数量相当庞大，估计每年全世界由植物生长可产生1500亿吨木质素，它还是制浆造纸工业的副产物之一，从制浆造纸工业的蒸煮废液中产生的工业木质素有3000成吨[6]。而至今木质素还没有得到很好的开发和和利用[7]，我国的利用率仅约6%。木质素本身是不溶于水的无定形物，但经磺化后，可引入磺酸基团，成为水溶性物质。木质素磺酸钠主要来自于造纸厂亚硫酸盐制浆法的纸浆黑液，呈深褐色固体，是一种价格低廉、结构复杂的阴离子表面活性剂，可用于农药分散剂和水泥减水剂。
1材料和方法
1.1试剂和仪器
木质素磺酸钠，购于上海梯惜爱化成工业发展有限公司。
1.2納米木质素磺酸钠试剂的制备
本试验采用超声波磁力搅拌法制备木质素磺酸钠纳米制剂。用电子天平称取5g木质素磺酸钠于烧杯中，加入500ml蒸馏水，于25℃恒温磁力搅拌器上搅拌3～5min，使其充分溶解。再分别称取一定量上述溶液于烧杯中，放入超声波清洗机中超声震荡一定时间。制得木质素磺酸钠纳米制剂。
1.3纳米木质素磺酸钠试剂的结构表征
1.3.1红外光谱分析
1.3.2形态结构的扫描电镜（SEM）观察
纳米木质素试剂的表面形态是利用扫描电子显微镜来观察的。为更清晰的观察，防止表面电荷的富集，先在真空下对样品喷金，并使用20kV的加速电压进行扫描。
1.4纳米木质素磺酸钠吸附性能测定
3结论
本实验用超声乳化法制得了纳米木质素磺酸钠制剂，比较了木质素磺酸钠原剂与纳米制剂在相同条件下对Cu2+的吸附性能，并确定了最佳反应方案。在温度为20℃、pH值为5～7、吸附时间为1h、纳米木质素磺酸钠用量为4g时，Cu2+吸附率最高。结果显示，纳米木质素磺酸钠对Cu2+的吸附性能良好，在重金属污水处理方面有很好的应用前景。
参考文献
樊春良.关于加强中国纳米技术社会和伦理问题研究的思考[R].北京：中国科学院科技政策与管理科学研究所，2010.
UNESCO.The Ethics and Politics of Nanotechnology[R].2006.5.
张立德，牟季美.纳米材料和纳米结构[M]. 北京：科学出版社，2001.6 ，59～62
高长生，罗沿予，夏娟.重金属废水处理技术研究.绿色科技，2012.2，2
张坤，罗书.水体重金属污染治理技术研究进展.中国环境管理干部学院学报，2010.6，20（3）
刘千钧，詹怀宇，刘明华.木质紊的接枝共聚反应研究.造纸科学与技术，2002，21（3）：24—26
王春海，艾青，赵银凤，卑莹，方桂珍.木质素磺酸钠—壳聚糖电解质对铜离子的吸附性能.林产化学与工业.2012，32（1）：29—34
关键词：纳米技术；木质素磺酸钠；Cu2+；吸附
【中图分类号】O631.3
引言
纳米技术是当今世界上发展最迅速、影响最广泛的新兴科学技术之一。目前，国际上关于纳米技术还没有一个明确、统一的定义[1]。美国国家纳米技术行动（National Nano-Technology Initiative，NNI）给纳米技术下的定义是：纳米技术是在大约1～100纳米（十亿分之一米）尺度范围内，在原子、分子和大分子水平上的研究和技术发展，其目的是理解纳米尺度的现象和材料，创造和使用具有新奇性质和功能的器件、装置和系统[2]。技术。纳米量级的材料因其特殊的结构 ，使其具有量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、体积效应和比表面效应等许多新的特性，从而在辐射、吸收、催化、吸附方面有很大作用[3]。
随着工业的发展和人口的不断增加，使水体中镉、铅、铬、汞、锌、铜、镍等重金属含量急剧升高，严重威胁人类和水生生物的生存。常用的水体重金属污染治理修复方法有物理方法（蒸发法、换水法、稀释法、膜分离法[4]）、化学方法（化学沉淀法、电解法）、物理化学方法（吸附法、离子还原法、离子交换法）、集成技术、生物方法（植物修复、动物富集、微生物絮凝法和生物吸附法）[5]。
在自然界中，木质素存在的数量相当庞大，估计每年全世界由植物生长可产生1500亿吨木质素，它还是制浆造纸工业的副产物之一，从制浆造纸工业的蒸煮废液中产生的工业木质素有3000成吨[6]。而至今木质素还没有得到很好的开发和和利用[7]，我国的利用率仅约6%。木质素本身是不溶于水的无定形物，但经磺化后，可引入磺酸基团，成为水溶性物质。木质素磺酸钠主要来自于造纸厂亚硫酸盐制浆法的纸浆黑液，呈深褐色固体，是一种价格低廉、结构复杂的阴离子表面活性剂，可用于农药分散剂和水泥减水剂。
1材料和方法
1.1试剂和仪器
木质素磺酸钠，购于上海梯惜爱化成工业发展有限公司。
1.2納米木质素磺酸钠试剂的制备
本试验采用超声波磁力搅拌法制备木质素磺酸钠纳米制剂。用电子天平称取5g木质素磺酸钠于烧杯中，加入500ml蒸馏水，于25℃恒温磁力搅拌器上搅拌3～5min，使其充分溶解。再分别称取一定量上述溶液于烧杯中，放入超声波清洗机中超声震荡一定时间。制得木质素磺酸钠纳米制剂。
1.3纳米木质素磺酸钠试剂的结构表征
1.3.1红外光谱分析
1.3.2形态结构的扫描电镜（SEM）观察
纳米木质素试剂的表面形态是利用扫描电子显微镜来观察的。为更清晰的观察，防止表面电荷的富集，先在真空下对样品喷金，并使用20kV的加速电压进行扫描。
1.4纳米木质素磺酸钠吸附性能测定
3结论
本实验用超声乳化法制得了纳米木质素磺酸钠制剂，比较了木质素磺酸钠原剂与纳米制剂在相同条件下对Cu2+的吸附性能，并确定了最佳反应方案。在温度为20℃、pH值为5～7、吸附时间为1h、纳米木质素磺酸钠用量为4g时，Cu2+吸附率最高。结果显示，纳米木质素磺酸钠对Cu2+的吸附性能良好，在重金属污水处理方面有很好的应用前景。
参考文献
樊春良.关于加强中国纳米技术社会和伦理问题研究的思考[R].北京：中国科学院科技政策与管理科学研究所，2010.
UNESCO.The Ethics and Politics of Nanotechnology[R].2006.5.
张立德，牟季美.纳米材料和纳米结构[M]. 北京：科学出版社，2001.6 ，59～62
高长生，罗沿予，夏娟.重金属废水处理技术研究.绿色科技，2012.2，2
张坤，罗书.水体重金属污染治理技术研究进展.中国环境管理干部学院学报，2010.6，20（3）
刘千钧，詹怀宇，刘明华.木质紊的接枝共聚反应研究.造纸科学与技术，2002，21（3）：24—26
王春海，艾青，赵银凤，卑莹，方桂珍.木质素磺酸钠—壳聚糖电解质对铜离子的吸附性能.林产化学与工业.2012，32（1）：29—34