本發(fā)明屬于空氣凈化,具體涉及一種堿蓬草吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、堿蓬草(schoberia?glauca?bunge)是黎科堿蓬屬植物。嫩苗俗稱“狼尾巴條”,常稱海英菜、堿蒿、鹽蒿等,別名老虎尾、和尚頭、豬尾巴,在運(yùn)城鹽池被稱為咸蓬草,為藜科、堿蓬屬一年生草本植物。堿蓬喜高濕、耐鹽堿、耐貧瘠、少病蟲害,是一種天然的無公害綠色食品,其不僅商品性好,株型美觀,初生時顏色嫩綠,成熟時火紅,極具觀賞性,有“翡翠珊瑚”的雅稱,用作觀賞性植物。堿蓬草渾身是寶,堿蓬的嫩莖葉既可鮮食,又可制造成干,便于貯藏和運(yùn)輸,因此堿蓬草的旅游觀光、飲食藥用開發(fā)方面具有較好的前景。在園林中可栽植有利于自然生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)且極具觀賞,而且成本低、來源廣,不會造成二次污染。未來生態(tài)治理的重要方向之一,便是以鹽地堿蓬植物修復(fù)為主導(dǎo),同時輔以其他生物、物理、化學(xué)等多種生態(tài)修復(fù)技術(shù),共同提升生態(tài)修復(fù)的效果與效率。這種綜合的修復(fù)方法有助于實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)的穩(wěn)定性和可持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。但大部分的堿蓬草枯萎后,就被人為進(jìn)行的大量焚燒造成了環(huán)境污染。
2、pm10,一種粒徑小于等于10微米的可吸入顆粒物,屬于大氣污染物之一。pm10的濃度通常以微克/立方米來表示,其所處環(huán)境含量越高,表明該地空氣遭到污染越嚴(yán)重。在國內(nèi)外的研究表明,大氣污染不僅會降低大氣能見度,還會引起各種呼吸系統(tǒng)疾病,短期暴露于大氣污染物環(huán)境中會增加呼吸系統(tǒng)及循環(huán)系統(tǒng)就診量,還會增加人群增加疾病發(fā)病率、呼吸系統(tǒng)和心血管疾病死亡率。且pm10濃度越高肺結(jié)核發(fā)病風(fēng)險越大。pm10的常見來源主要包括在未鋪設(shè)瀝青或水泥的道路上行駛的機(jī)動車排放,材料在破碎、碾磨等處理過程中產(chǎn)生的顆粒物,以及被風(fēng)吹起的塵埃等。這些顆粒物對空氣質(zhì)量和人體健康產(chǎn)生著不容忽視的影響。在室內(nèi),二手煙是顆粒物最主要的來源。pm10顆粒物由于直徑較小,容易通過呼吸進(jìn)入呼吸道,雖然部分可以通過吐痰、打噴嚏等方式排放到體外,但對人體健康仍有一定的影響。
3、生物吸附劑制造成本低、去除率高,易再生循環(huán)利用,生物吸附劑的前景廣闊,研究方法也多樣,尤其是吸附處理水體中重金屬的生物吸附劑研究很多,但還是存在一些潛在問題,制備出吸附量大、吸附速度快并且可高效循環(huán)再利用的生物吸附劑,一直是研究的目的。對于吸附污染氣體的生物吸附劑研究,大部分以生物炭為主,雖然世界各國的研究生物炭吸附劑的改性與制備有了一定的成功,但大部分仍停留在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境階段。生物吸附劑對于氣體的吸附有著遠(yuǎn)大的前景,等待探索。
4、目前,對于pm10凈化方面的最主要手段還是采用空調(diào)過濾技術(shù),但是由于所需材料成本過高,材料的初阻力大,影響空調(diào)的風(fēng)量,導(dǎo)致空調(diào)性能不能滿足要求。而使用生命力旺盛的堿蓬草制備生物吸附劑,研究其對pm10的吸附性能,達(dá)到低成本,綠色健康的吸附有害氣體,使堿蓬草在吸附性能方面具有很好的開發(fā)前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對上述現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明提供一種堿蓬草吸附劑及其制備方法和應(yīng)用,解決了大量堿蓬草廢棄問題的同時將其改性為生物吸附劑。
2、為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:提供一種堿蓬草吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
3、s1:將纖維素酶溶液和酸性蛋白酶溶液混合,并向其中加入檸檬酸溶液調(diào)節(jié)ph至4.0,得混合酶溶液;
4、s2:將清洗后的堿蓬草浸泡在混合酶溶液中,然后45~55℃水浴30min;
5、s3:提升水浴溫度至75℃,繼續(xù)水浴10min,得粗產(chǎn)物;
6、s4:將粗產(chǎn)物洗至中性,干燥、粉碎后即得堿蓬草吸附劑。
7、本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過檸檬酸輔助雙酶的方式對堿蓬草進(jìn)行改性,使堿蓬草表面的孔洞結(jié)構(gòu)變多,整體表面更為粗糙,這種結(jié)構(gòu)可以為吸附過程提供更多的著床位點(diǎn),吸附效果更好,最終得到具有優(yōu)異吸附效果的生物吸附劑,其制備過程簡單易行,生產(chǎn)成本低,具有優(yōu)異的工業(yè)前景。
8、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
9、進(jìn)一步,混合酶溶液的濃度為0.1~0.5g/l,混合酶溶液中纖維素酶和酸性蛋白酶的質(zhì)量比為1~5:1~5。
10、進(jìn)一步,混合酶溶液的濃度為0.3g/l,混合酶溶液中纖維素酶和酸性蛋白酶的質(zhì)量比為1:3。
11、采用進(jìn)一步技術(shù)方案的有益效果是:使用合理的試劑配比使最終得到的產(chǎn)物具有優(yōu)異的技術(shù)效果。
12、進(jìn)一步,檸檬酸溶液的濃度為0.1mol/l。
13、進(jìn)一步,干燥處理為在鼓風(fēng)干燥箱中80~90℃干燥至恒重。
14、本發(fā)明還公開了堿蓬草吸附劑的制備方法制得的堿蓬草吸附劑。
15、本發(fā)明還公開了堿蓬草吸附劑在吸附pm10中的應(yīng)用。
16、本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過檸檬酸輔助雙酶的方式對堿蓬草進(jìn)行改性處理后用于吸附pm10,與現(xiàn)有的pm10凈化過濾技術(shù)相比,本發(fā)明提供的堿蓬草吸附劑具備更好的吸附效果,而且制備成本低,材料易得,使其在與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品的競爭中更具性價比,也使生物吸附劑更有使用前景。
1.一種堿蓬草吸附劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿蓬草吸附劑的制備方法,其特征在于:所述混合酶溶液的濃度為0.1~0.5g/l,所述混合酶溶液中纖維素酶和酸性蛋白酶的質(zhì)量比為1~5:1~5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿蓬草吸附劑的制備方法,其特征在于:所述混合酶溶液的濃度為0.3g/l,所述混合酶溶液中纖維素酶和酸性蛋白酶的質(zhì)量比為1:3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿蓬草吸附劑的制備方法,其特征在于:所述檸檬酸溶液的濃度為0.1mol/l。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿蓬草吸附劑的制備方法,其特征在于:所述干燥為在鼓風(fēng)干燥箱中80~90℃干燥至恒重。
6.權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的堿蓬草吸附劑的制備方法制得的堿蓬草吸附劑。
7.權(quán)利要求6所述的堿蓬草吸附劑在吸附pm10中的應(yīng)用。