一種改性生物質(zhì)吸附劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附劑材料，特別涉及一種生物質(zhì)吸附劑及改性方法，屬于化學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化進程的加快和工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，各種污染越來越嚴重，特別是重金屬污染，根據(jù)對我國七大水系中水質(zhì)最好的長江的調(diào)查，其近岸水域己受到不同程度的重金屬污染，Zn、Pb、Cd、Cu、Cr等元素污染嚴重，而且親硫元素如Cd、Pb、Hg、Cu的潛在活性大，易參與環(huán)境中各類物質(zhì)的反應(yīng)。21個沿江主要城市中，攀枝花、宜昌、南京、武漢、上海、重慶6個城市的重金屬累積污染百分率己達到65%。重金屬隨廢水排出時，即使?jié)舛群苄?，也能造成危害，其廢水污染毒性一具有長期持續(xù)性。某些重金屬雖只有微量濃度，但可在微生物作用下，轉(zhuǎn)化為毒性更強的有機化合物。如無機汞在天然水體中可被微生物轉(zhuǎn)化為毒性更強的甲基汞；二是重金屬可大量富集，有的重金屬富集倍數(shù)可達成千上萬倍，然后通過食物鏈，在人體器官中積累造成慢性中毒，嚴重危害人體健康；三是重金屬無論采用何種處理方法或微生物都不能降解，只不過改變其化合價和化合物種類，如與陰離子配體形成配合物或螯合物，使重金屬在水中的濃度增大，也可以使沉入水底中的重金屬又釋放出來。因此，重金屬污染防治一直是環(huán)境科學(xué)研究的熱點，水體中的重金屬通過直接飲水、食用被污水灌溉過的蔬菜和糧食等途徑進入人體，威脅著城市人群的健康。
[0003]重金屬廢水的的處理方法有離子交換法、電化學(xué)法、化學(xué)沉淀法、生物處理法、吸附法等，其中吸附法主要是利用高比表面積或具有多孔結(jié)構(gòu)的物質(zhì)作為吸附材料去吸附重金屬離子。該法的核心是吸附劑的選擇，常用的吸附劑有活性炭、礦物質(zhì)、分子篩和微生物。但這些方法普遍存在著二次污染、成本高、對低濃度重金屬廢水處理效果不理想等問題，所以找尋便宜的吸附劑是當(dāng)今重要的課題。近年來通過活的生物體吸附移走重金屬的方法已引起關(guān)注。這一方法主要利用超積累植物、藻類和微生物對重金屬有較大的吸附能力去除廢水中的重金屬。但用活的生物體來處理污水受生物體本身的生物量和生長特性的限制，因此至今該類方法還不適于大規(guī)模的應(yīng)用。
[0004]已有研究表明，某些植物類細胞有多層微纖維結(jié)構(gòu)，其組成一般都含有纖維素和果膠質(zhì)等，它們可提供氨基、酰胺基、醛基、羥基、硫醇等功能團與金屬結(jié)合，本發(fā)明利用樟樹葉改性制備成一種吸附劑，樟樹主要產(chǎn)于我國的東南及西南各地，其葉具有許多利用價值，枝葉可提取樟腦和樟油，為化工及醫(yī)藥上重要原料。將樟樹葉改性制備成吸附劑用于廢水處理，可達到以廢治廢，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益及環(huán)境效益的統(tǒng)一。本發(fā)明以樟樹葉為原料，通過改性制備一種生物質(zhì)吸附劑，用于廢水處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是提供一種利用樟樹葉改性制備吸附劑的方法。該制備方法是通過以下技術(shù)路線實現(xiàn)的: ⑴選用樟樹葉用蒸餾水進行清洗數(shù)次，后放入烘箱中進行烘干至恒重；
⑵取出冷卻，待冷卻至室溫時切碎再研成粉末、過Imm尼龍篩、收集粉末；
(3)將收集的粉末置于圓底燒瓶中，加一定量的甲醛-H2SO4溶液，置水浴鍋中加熱回流；
⑷回流l_2h后,進行抽濾去除溶液；
(5)粉渣用蒸餾水洗至pH>5以上，干燥；
(6)將干燥粉末加入到檸檬酸鈉溶液中，并不停地攪拌使其充分反應(yīng)；
(7)反應(yīng)后再次抽濾，除去溶液，慮渣干燥即得一種改性生物質(zhì)吸附劑。
[0006]優(yōu)先地，步驟⑶中添加的甲醛-H2SCV^液所含物質(zhì)的比例為(甲醛濃度37-40%，H2SO4濃度為 0.10-0.15mol/L)。
[0007]優(yōu)先地，步驟⑶中加熱回流溫度不超過80°C。
[0008]優(yōu)先地，步驟(6)中檸檬酸鈉溶度不超過0.5mol/L。
[0009]本發(fā)明具有下列優(yōu)點和特性:
(I)此吸附劑不造成二次污染，環(huán)境友好；
⑵制備過程簡單，生產(chǎn)效率高；
⑶原料來源廣泛，成本低廉。
【具體實施方式】
[0010]實施例一:
將樟樹葉用蒸餾水進行清洗3次，后放入烘箱中烘干至恒重，取出冷卻至室溫時切碎，再用研磨罐將其研磨成粉末，過Imm尼龍篩、收集粉末；將收集的樟樹葉粉末1g置于圓底燒瓶中，加入200mL的甲醛-H2SO4溶液(甲醛濃度37%，H2SO4濃度為0.lmol/L),并置于60°C的水浴鍋中加熱回流，回流Ih后，進行抽濾去除溶液，粉渣用蒸餾水洗至pH=5，干燥；將干燥粉末加入到0.3mol/L的檸檬酸鈉溶液中，并不停地攪拌使其充分反應(yīng)；反應(yīng)后再次抽濾，除去溶液，慮渣干燥即得一種生物質(zhì)吸附劑。
[0011]實施例二:
將樟樹葉用蒸餾水進行清洗3次，后放入烘箱中烘干至恒重，取出冷卻至室溫時切碎，再用研磨罐將其研磨成粉末，過Imm尼龍篩、收集粉末；將收集的樟樹葉粉末20g置于圓底燒瓶中，加入200mL的甲醛_&504溶液(甲醛濃度38%，H2SO4濃度為0.12mol/L),并置于70°C的水浴鍋中加熱回流，回流1.5h后，進行抽濾去除溶液，粉渣用蒸餾水洗至pH=6，干燥；將干燥粉末加入到0.4mol/L的檸檬酸鈉溶液中，并不停地攪拌使其充分反應(yīng)；反應(yīng)后再次抽濾，除去溶液，慮渣干燥即得一種生物質(zhì)吸附劑。
[0012]實施例三:
將樟樹葉用蒸餾水進行清洗3次，后放入烘箱中烘干至恒重，取出冷卻至室溫時切碎，再用研磨罐將其研磨成粉末，過Imm尼龍篩、收集粉末；將收集的樟樹葉粉末30g置于圓底燒瓶中，加入200mL的甲醛-H2SO4溶液(甲醛濃度40%，H2SO4濃度為0.15mol/L)，并置于80°C的水浴鍋中加熱回流，回流2h后，進行抽濾去除溶液，粉渣用蒸餾水洗至pH=7，干燥；將干燥粉末加入到0.5mol/L的檸檬酸鈉溶液中，并不停地攪拌使其充分反應(yīng)；反應(yīng)后再次抽濾，除去溶液，慮渣干燥即得一種生物質(zhì)吸附劑。
【主權(quán)項】
1.一種改性生物質(zhì)吸附劑的制備方法，其特征在于，該方法是通過以下技術(shù)路線實現(xiàn)的: ⑴選用樟樹葉用蒸餾水進行清洗數(shù)次，后放入烘箱中進行烘干至恒重； ⑵取出冷卻，待冷卻至室溫時切碎再研成粉末、過Imm尼龍篩、收集粉末； (3)將收集的粉末置于圓底燒瓶中，加一定量的甲醛-H2SO4溶液，置水浴鍋中加熱回流； ⑷回流l_2h后,進行抽濾去除溶液； (5)粉渣用蒸餾水洗至pH>5以上，干燥； (6)將干燥粉末加入到檸檬酸鈉溶液中，并不停地攪拌使其充分反應(yīng)； (7)反應(yīng)后再次抽濾，除去溶液，慮渣干燥即得一種改性生物質(zhì)吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性生物質(zhì)吸附劑的制備方法，其特征在于，在步驟⑶中添加的甲醛_&504溶液所含物質(zhì)的溶度為:甲醛濃度(37-40%)、H #04濃度(0.10-0.15mol/L)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性生物質(zhì)吸附劑的制備方法，其特征在于，在步驟⑶中加熱回流溫度不超過80°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性生物質(zhì)吸附劑的制備方法，其特征在于，在步驟(6)中檸檬酸鈉溶度不超過0.5mol/L。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性生物質(zhì)吸附劑的制備方法，該方法是先將樟樹葉進行清洗、烘干至恒重后，再切碎、研磨、過篩，將過篩后的粉末用甲醛-H2SO4溶液加熱回流，再抽濾、水洗、干燥，然后與檸檬酸鈉溶液反應(yīng)，最后抽濾、干燥即可制備一種改性吸附劑。
【IPC分類】B01J20-24, B01J20-30, C02F101-20, C02F1-28
【公開號】CN104525141
【申請?zhí)枴緾N201410762465
【發(fā)明人】嚴致迪
【申請人】嚴致迪
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月14日