一种重金属吸附剂的制作方法

文档序号:12327161阅读:311来源:国知局

本发明涉及一种重金属吸附剂,特别涉及可用来作为处理废水的一种吸附剂及制备方法。



背景技术:

随着工业化的发展,工业技术给我们生活带来了许多新产品,但同时也对环境造成了许多污染,特别是重金属污染。重金属污染与其他有机化合物的污染不同,不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。而重金属污染源可长达数十年甚至百年都难以降解。重金属污染最主要是污染水源,这些污染水源进入环境或生态系统后,可通过食物链进行转移、积累、放大,从而对我们生活带来极大的危害。

目前常用来处理含重金属废水的方法有絮凝法、高级氧化法、、膜分离法、电解还原法等,这些方法因处理效率低或成本高等问题,难以大范围推广使用,人们开始寻找廉价易得,可广泛使用的处理废水方法。近年来通过活的生物体吸附移走重金属的方法已引起关注,这一方法主要利用超积累植物、藻类和微生物对重金属有较大的吸附能力去除废水中的重金属,但用活的生物体来处理污水受生物体本身的生物量和生长特性的限制,因此至今该类方法还不适于大规模的应用。改性纤维素类吸附剂是目前纤维素功能高分子材料的重要发展方向之一。该类吸附剂不引入新的污染物、耗能低,所以在水处理中有着重要的应用,且又比吸附树脂更易再生,而且稳定性高,吸附选择性特殊,吸附剂价格远低于吸附树脂。

许多废物植物渣中含有丰富的纤维素,纤维素链中的葡萄糖基环上的羟基可以进行酯化,酶化和共聚反应,因此可将植物渣通过酯化、醚化或螯合等反应引入具有酸性、碱性或螯合性质的基团,改性制备成一种低成本的的重金属吸附材料,本发明以山药渣为原料,通过酶化、酯化改性制备一种低成本重金属吸附剂。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种重金属吸附剂及其制备方法,通过如下技术步骤实现的:

⑴ 取适量的山药渣,先用自来水进行清洗,再用蒸馏水洗涤,在80℃条件下烘干至恒重;

⑵ 将烘干物磨成粉,过60目筛,收集粉末;

⑶ 将收集的粉末浸泡在去离子水中,加入活化好的0.01-0.05mol/L的淀粉酶和蛋白酶,在35-50℃条件下反应1-2小时;

⑷ 加入0.05-0.1mol/L的NaOH溶液,反应30-60分钟,再用稀H2SO4溶液中和;

⑸ 将中和所得溶液过滤,再晾干,将晾干的粉末与尿素按1:1的质量比混合均匀,重新浸泡在去离子水中,在50℃条件下反应5-10小时;

⑹ 再将溶液过滤,之后用去离子水或用95%的酒精清洗3-4次除去残留的离子液,洗净后在50℃的条件下烘干即得一种重金属吸附剂。

优先地,在步骤⑷中所用的稀H2SO4溶液的质量分数低于15%。

优先地,在步骤⑸中,晾干是采用自然晾干的方式。

本发明具有下列优点和特性;

⑴ 与现有技术相比,采用酶降解的方式,将植物渣中淀粉和蛋白质进行酶解,同时又不破坏其它成分,过程简单高效;

⑵ 这种吸附材料制造方法简单,成本低廉,环境友好,具有广泛的应用前景。

具体实施方式

实施例一:

取适量的山药渣,先用自来水进行清洗,再用蒸馏水洗涤,在80℃条件下烘干至恒重,将烘干物磨成粉,过60目筛,收集粉末,称取所得粉末50g浸泡在去离子水中,加入活化好的0.01mol/L淀粉酶溶液和蛋白酶溶液各2mL,在35-50℃条件下反应1小时,然后加入10mL 的0.05mol/L NaOH溶液,反应50分钟,再用H2SO4溶液中和,把中和所得液体过滤,再晾干;将晾干的粉末与尿素按1:1的质量比混合均匀后重新浸泡在去离子水中,在50℃条件下反应6小时,过滤,之后用去离子水清洗3次除去残留的离子液,再用95%的酒精清洗2次,洗净后放入50℃的电热恒温干燥箱中烘干即得一种重金属吸附剂。

实施例二:

取适量的山药渣,先用自来水进行清洗,再用蒸馏水洗涤,在80℃条件下烘干至恒重,将烘干物磨成粉,过60目筛,收集粉末,称取所得粉末50g浸泡在去离子水中,加入活化好的0.05mol/L淀粉酶溶液和蛋白酶溶液各2mL,在35-50℃条件下反应2小时,然后加入10mL 的0.1mol/L NaOH溶液,反应50分钟,再用H2SO4溶液中和。把中和所得液体过滤,再晾干;将晾干的粉末与尿素按1:1的质量比混合均匀后重新浸泡在去离子水中,在50℃条件下反应8小时,过滤,之后用去离子水清洗3次除去残留的离子液,再用95%的酒精清洗2次,洗净后放入50℃的电热恒温干燥箱中烘干即得一种重金属吸附剂。

实施例三:

取适量的山药渣,先用自来水进行清洗,再用蒸馏水洗涤,在80℃条件下烘干至恒重,将烘干物磨成粉,过60目筛,收集粉末,加入适量去离子水,加入活化好的0.05mol/L淀粉酶溶液和蛋白酶溶液各2mL,在50℃条件下反应2小时,然后加入5L的 0.1mol/L NaOH溶液,反应1小时,再用H2SO4溶液中和,将中和所得液体用板框压缩机过滤,再晾干;将晾干的粉末与尿素按1:1的质量比混合均匀后重新打入3吨卫生罐中,并注入去离子水,保持在50℃条件下反应8小时,过滤,之后用去离子水清洗4次除去残留的离子液,洗净后在50℃的温度下, 干燥烘干即得一种重金属吸附剂。

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