一种净化居室TVOC的苹果叶生物吸附剂的制备方法与流程

本发明涉及一种净化居室TVOC的苹果叶生物吸附剂的制备方法，它属于一种环保的原生态绿色生物吸附剂的生产方法。

背景技术：

TVOC是液体或固体综合自然挥发出来的有机物，TVOC组成成分多达几百种，它的构成极为复杂，所以不易测定出其具体成分和含量。当其浓度过高时会影响人体的免疫系统以及消化系统功能，给人类带来一系列的健康问题，TVOC有嗅味感，可表现出强烈的毒性与刺激性，而且有些化合物同时含有基因毒性。TVOC的来源极为广泛，室内来源主要涵盖于室内装修及家具购材，人造板及其制品和油漆涂料中释放，并且二手烟雾中含有醛、酮、等多达几十种不同浓度分子有机物，在封闭的环境中吸烟产生的TVOC的污染度可比正常环境高达2.5倍。室内TVOC虽然部分以极低的浓度存在于室内空间，但其总量加在一起在有限的室内空间共同作用所产生的致病因子对人体健康的影响是很严重的，所以对于室内TVOC的影响，也引起了国内外环境科学界的密切关注。

目前市场上用于吸附居室内TVOC的材料主要有：活性炭、TVOC清洁剂、竹炭、硅藻纯等。吸附剂一般都是利用化学反应(如分解反应、催化反应等)对空气中TVOC进行消除的。但由于室内的TVOC释放具有持久性、扩散性、聚集性、多样性，而上述方法只能暂时阶段性的起到吸附作用，并不能持续进行吸附，很难达到持久吸附效果。因此，现有的TVOC吸附剂存在着吸附效果差、持续短的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有的TVOC吸附剂存在着吸附效果差和持续短的技术问题，提供一种净化居室TVOC的苹果叶生物吸附剂的制备方法。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是：

一种净化居室TVOC的苹果叶生物吸附剂的制备方法，其具体步骤如下：

(1)处理原料：先将收集的苹果叶用自来水冲洗干净，接着将苹果叶用剪刀剪成碎片，然后将剪成碎片的苹果叶用开水蒸煮20min-40min，最后将蒸煮的碎片苹果叶在蒸馏水中浸泡10min-30min；

(2)过滤：将浸泡后的苹果叶过滤，并用流动自来水冲洗至中性；

(3)超声波辅助酸水解：将冲洗至中性的重量份为2-5份的苹果叶放入重量份为6-15份的pH＝1的盐酸中，置于超声波仪器中水解，超声波功率为100W-500W，温度为50℃-100℃，水解20min-60min；

(4)盐析：将步骤(3)处理后的苹果叶浸泡在重量份为4-10份的浓度为0.2mol/L-0.4mol/L氯化钠中，在常温下处理20min-40min；

(5)漂洗至中性：将盐析后的苹果叶过滤，然后用流动自来水冲洗至中性；

(6)烘干：将冲洗至中性的苹果叶放进60℃-100℃烘箱烘干；

(7)粉碎：将烘干的苹果叶用粉碎机粉碎成40-80目的颗粒。

本发明采用生活中常见的废弃苹果叶，以其为材料，对其进行改性制备一种新型绿色环保的原生态生物吸附材料，解决了现有的TVOC吸附剂存在着吸附效果差和持续短的技术问题，与背景技术相比，本发明具有吸附效果好、持续长和利用废物等优点。

为表明本发明的吸附效果，应用二次回归旋转正交实验组合设计对本发明制得的生物吸附剂进行系统研究，并通过与传统的活性炭、竹炭、硅藻土、树脂的吸附试验研究对比，结果表明在相同条件下：本发明制得的苹果叶生物吸附剂对TVOC的吸附效果在1％水平上极显著地大于活性炭、竹炭、硅藻土、树脂对TVOC的吸附效果(见图1)。

附图说明

图1是本发明制得苹果叶生物吸附剂与硅藻土、活性炭、树脂及竹炭对TVOC吸附率比较图；

图2是本发明原材料苹果叶放大5000倍的扫描电镜图；

图3是本发明制得苹果叶生物吸附剂放大5000倍的扫描电镜图；

图4是本发明制得苹果叶生物吸附剂吸附PM2.5后放大5000倍的扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例1

本实施例中的一种净化居室TVOC的苹果叶生物吸附剂的制备方法，其具体步骤如下：

(1)处理原料：先将收集的苹果叶用自来水冲洗干净，接着将苹果叶用剪刀剪成碎片，然后将剪成碎片的苹果叶用开水蒸煮20min，最后将蒸煮的碎片苹果叶在蒸馏水中浸泡30min；

(2)过滤：将浸泡后的苹果叶过滤，并用流动自来水冲洗至中性；

(3)超声波辅助酸水解：将冲洗至中性的重量份为3份的苹果叶放入重量份为9份的pH＝1的盐酸中，置于超声波仪器中水解，超声波功率为100W，温度为100℃，水解60min；

(4)盐析：将步骤(3)处理后的苹果叶浸泡在重量份为6份的浓度为0.2mol/L氯化钠中，在常温下处理40min；

(5)漂洗至中性：将盐析后的苹果叶过滤，然后用流动自来水冲洗至中性；

(6)烘干：将冲洗至中性的苹果叶放进100℃烘箱烘干；

(7)粉碎：将烘干的苹果叶用粉碎机粉碎成40目的颗粒。

实施例2

本实施例中的一种净化居室TVOC的苹果叶生物吸附剂的制备方法，其具体步骤如下：

(1)处理原料：先将收集的苹果叶用自来水冲洗干净，接着将苹果叶用剪刀剪成碎片，然后将剪成碎片的苹果叶用开水蒸煮40min，最后将蒸煮的碎片苹果叶在蒸馏水中浸泡10min；

(2)过滤：将浸泡后的苹果叶过滤，并用流动自来水冲洗至中性；

(3)超声波辅助酸水解：将冲洗至中性的重量份为2份的苹果叶放入重量份为6份的pH＝1的盐酸中，置于超声波仪器中水解，超声波功率为500W，温度为50℃，水解20min；

(4)盐析：将步骤(3)处理后的苹果叶浸泡在重量份为4份的浓度为0.4mol/L氯化钠中，在常温下处理20min；

(5)漂洗至中性：将盐析后的苹果叶过滤，然后用流动自来水冲洗至中性；

(6)烘干：将冲洗至中性的苹果叶放进60℃烘箱烘干；

(7)粉碎：将烘干的苹果叶用粉碎机粉碎成60目的颗粒。

实施例3

本实施例中的一种净化居室TVOC的苹果叶生物吸附剂的制备方法，其具体步骤如下：

(1)处理原料：先将收集的苹果叶用自来水冲洗干净，接着将苹果叶用剪刀剪成碎片，然后将剪成碎片的苹果叶用开水蒸煮30min，最后将蒸煮的碎片苹果叶在蒸馏水中浸泡20min；

(2)过滤：将浸泡后的苹果叶过滤，并用流动自来水冲洗至中性；

(3)超声波辅助酸水解：将冲洗至中性的重量份为5份的苹果叶放入重量份为15份的pH＝1的盐酸中，置于超声波仪器中水解，超声波功率为300W，温度为70℃，水解40min；

(4)盐析：将步骤(3)处理后的苹果叶浸泡在重量份为10份的浓度为0.3mol/L氯化钠中，在常温下处理30min；

(5)漂洗至中性：将盐析后的苹果叶过滤，然后用流动自来水冲洗至中性；

(6)烘干：将冲洗至中性的苹果叶放进80℃烘箱烘干；

(7)粉碎：将烘干的苹果叶用粉碎机粉碎成40目的颗粒。

实施例4

本实施例中的一种净化居室TVOC的苹果叶生物吸附剂的制备方法，其具体步骤如下：

(1)处理原料：先将收集的苹果叶用自来水冲洗干净，接着将苹果叶用剪刀剪成碎片，然后将剪成碎片的苹果叶用开水蒸煮20min-40min，最后将蒸煮的碎片苹果叶在蒸馏水中浸泡10min-30min；

(2)过滤：将浸泡后的苹果叶过滤，并用流动自来水冲洗至中性；

(3)超声波辅助酸水解：将冲洗至中性的重量份为2-5份的苹果叶放入重量份为6-15份的pH＝1的盐酸中，置于超声波仪器中水解，超声波功率为100W-500W，温度为50℃-100℃，水解20min-60min；

(4)盐析：将步骤(3)处理后的苹果叶浸泡在重量份为4-10份的浓度为0.2mol/L-0.4mol/L氯化钠中，在常温下处理20min-40min；

(5)漂洗至中性：将盐析后的苹果叶过滤，然后用流动自来水冲洗至中性；

(6)烘干：将冲洗至中性的苹果叶放进60℃-100℃烘箱烘干；

(7)粉碎：将烘干的苹果叶用粉碎机粉碎成40-80目的颗粒。

为验证本发明制得的苹果叶生物吸附剂对TVOC的吸附效果，做了如下对比实验：

(1)取适量油漆加入一个培养皿中，然后将培养皿移入密封的玻璃容器，使密闭箱中的油漆释放的TVOC浓度上升至稳定可测的范围。

(2)相同条件下将本发明制得的苹果叶生物吸附剂与活性炭、竹炭、硅藻土、树脂吸附结果对比；

(3)采用扫描电镜(SEM)对净化居室内TVOC的生物吸附剂的表征分析。

具体吸附效果见图1。

由图1可知，在相同条件下，本发明制得的苹果叶生物吸附剂对TVOC的吸附效果均大于活性炭、竹炭、硅藻土、树脂。

图2是处理前的苹果叶的电镜图，可以看出表面比较显亮、光滑。

图3是处理后吸附前的苹果叶生物吸附剂的电镜图，可观察出表面结构具有褶皱和孔隙，质地疏松等特点，这种表面结构其具有TVOC吸附作用。

图4是吸附后的苹果叶生物吸附剂的电镜图，图中苹果叶孔径中重新布满柔软团状物质，说明苹果叶生物吸附剂已经吸附空气中TVOC，污染物质把吸附孔隙堵住。

本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明范围的前提下，根据上述说明进行的改进与变换都应属于本发明权利要求的保护范围。