一种基于乐昌含笑树叶的高效吸附剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于乐昌含笑树叶的高效吸附剂及其制备方法。所述的吸附剂是以乐昌含笑树叶为原材料，通过简单的碱洗、水洗、碱改性处理获得的产物。本发明的吸附剂对亚甲基蓝、罗丹明B、孔雀绿、结晶紫等多种阳离子型染料具有优良的吸附效果，吸附率较高，可用于污水中有机染料污染物的吸附。与现有技术相比，本发明的吸附剂以农林业废弃物为原材料，通过简单可行的处理方法获得产品，实现了以废治废的目标，具有绿色环保、低能耗、高效益等优点，适合工业化生产。
【专利说明】
一种基于乐昌含笑树叶的高效吸附剂及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及染料污水处理技术领域，特别是利用农林业废弃物制备出高效的染料吸附剂。
【背景技术】
[0002]吸附剂是能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。目前，常用的吸附剂为氧化铝、活性炭、硅胶等，这类吸附剂存在制造成本高、能耗大等问题。如何低成本制备性能优良的吸附剂是污染物处理领域研究的热点之一。另一方面，由于新陈代谢的作用，植物每年会产生枯叶落叶。目前主要采用焚烧或填埋的方法来处理枯叶落叶。然而，在焚烧枯叶过程中会产生大量的有害气体(如⑶，NOx等)，同时产生粉尘，造成雾霾等恶劣天气，对环境和人类健康产生严重威胁;若采用填埋手段处理，需要投入大量的人力物力。因此，如何处理农林业废弃物，并能让其发挥一定的价值成为人们关注的重要问题。乐昌含笑为木兰科乔木，树荫浓密，每年能产生相当量的落叶。将这些落叶制备成吸附剂，对污水中有机污染物进行吸附是一种绿色环保的处理方式，并能达到以废治废的目的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于利用乐昌含笑树叶制备一种高效的吸附剂。本发明以含笑落叶为原材料，通过简单的碱洗、水洗、碱改性处理，获得适用于含有有机物(特别是阳离子型染料)污水处理的性能优良的吸附剂。
[0004]本发明所述的吸附剂的制备方法包括以下步骤:
[0005](I)将乐昌含笑树叶打碎成粉，过筛，取0.1?800微米尺寸范围的树叶粉末备用；
[0006](2)利用质量浓度为3 %?15 %的碱性溶液浸泡树叶粉末，并在20?80°C下，保温
0.5?2小时；
[0007](3)将步骤(2)中浸泡完毕的粉末用水多次反复清洗至无色后，在40?120°C下烘干粉末；
[0008](4)按0.2?I的质量百分比混合树叶粉末和碱性粉末，加入足量的水浸没过固体物质，搅拌均匀后静置0.5?3小时；
[0009](5)用水反复清洗步骤(4)中的固体物质至无色后，在40?120 °C下烘干至固体物质不再失重，即可得到吸附剂产品。
[0010]步骤(2)中所述的碱性溶液是优选氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种配制而成的水溶液。步骤(4)中所述的碱性粉末优选氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种的任意组合。
[0011]使用本发明的方法，可以将乐昌含笑的树叶制备成吸附剂，用于污水中有机物质的吸附分离。与现有方法相比，本发明具有以下有益效果:
[0012](I)首次以乐昌含笑树叶作为原料，制得了高性能的固体吸附剂；
[0013](2)本发明产品以农林业废弃物为原材料，通过简单的处理获取吸附剂产品，实现了以废治废的目标；
[0014](3)本发明的制备工艺简单易操作，制备过程基本没有工业三废，具有绿色环保、低能耗、高效益等特点，适合工业化生产。
【附图说明】
[0015]图1为实施例1所制备的吸附剂对3种不同初始浓度的亚甲基蓝模拟污水的吸附过程中，吸光度随吸附时间的变化曲线图。在图1中，横坐标为吸附时间，纵坐标为亚甲基蓝溶液的吸光度。■表示溶液初始浓度为5ppm，▲表示初始浓度为lOppm，.表示初始浓度为20ppm;图2为实施例2所制备的吸附剂对3种不同初始浓度的罗丹明B模拟污水的吸附过程中，吸光度随吸附时间的变化曲线图。在图2中，横坐标为吸附时间，纵坐标为罗丹明B溶液的吸光度。■表示溶液初始浓度为5ppm，▲表示初始浓度为lOppm，.表示初始浓度为20ppmo
【具体实施方式】
[0016]下面通过实施例对本发明做进一步说明，其目的仅在于更好地理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。
[0017]实施例1:
[0018](I)将乐昌含笑树叶打碎成粉，过筛，取300微米以下尺寸的树叶粉末备用；
[0019](2)利用质量浓度为5 %的氢氧化钠溶液浸泡树叶粉末，并在60 °C下，保温I小时；
[0020](3)将步骤(2)中浸泡完毕的粉末用水多次反复清洗至无色后，在80°C下烘干粉末；
[0021 ] (4)分别称取5g树叶粉末和5g氢氧化钠粉末混合后，加入250mL的水浸泡固体物质，搅拌均匀后静置I小时；
[0022](5)用水反复清洗步骤(4)中的固体物质至无色后，在80°C下烘干至固体不再失重，即可得到吸附剂产品。
[0023]在室温下，进行吸附性能评价:分别向20mL，初始浓度为5ppm、10ppm、20ppm的亚甲基蓝溶液中加入0.05g吸附剂。每隔1min取3mL溶液测试其吸光度值。I小时后，亚甲基蓝溶液的颜色明显变浅。图1为实施例1所得吸附剂在吸附过程中吸光度随时间变化曲线。实施例2:
[0024](I)将乐昌含笑树叶打碎成粉，过筛，取800微米以下尺寸的树叶粉末备用；
[0025 ] (2)利用质量浓度为15 %的氢氧化钠溶液浸泡树叶粉末，并在40 °C下，保温I小时；
[0026](3)将步骤(2)中浸泡完毕的粉末用水多次反复清洗至无色后，在90°C下烘干粉末；
[0027](4)分别称取5g树叶粉末和1g氢氧化钠粉末混合后，加入350mL的水浸泡固体物质，搅拌均匀后静置1.5小时；
[0028](5)用水反复清洗步骤(4)中的固体物质至无色后，在90°C下烘干至固体不再失重，即可得到吸附剂产品。
[0029]在室温下，进行吸附性能评价:分别向20mL，初始浓度为5ppm、10ppm、20ppm的罗丹明B溶液中加入0.05g吸附剂。每隔1min取3mL溶液测试其吸光度值。I小时后，罗丹明B溶液的颜色明显变浅。图2为实施例2所得吸附剂在吸附过程中吸光度随时间变化曲线。实施例3:
[0030](I)将乐昌含笑树叶打碎成粉，过筛，取50微米以下尺寸的树叶粉末备用；
[0031]⑵利用质量浓度为3 %的碳酸钠溶液浸泡树叶粉末，并在800C下，保温0.5小时；
[0032](3)将步骤(2)中浸泡完毕的粉末用水多次反复清洗至无色后，在70°C下烘干粉末；
[0033](4)分别称取5g树叶粉末和15g碳酸钠粉末混合后，加入400mL的水浸泡固体物质，搅拌均匀后静置I小时；
[0034](5)用水反复清洗步骤(4)中的固体物质至无色后，在70°C下烘干至固体不再失重，即可得到吸附剂产品。
[0035]在室温下，进行吸附性能评价:分别向20mL，初始浓度为5ppm、10ppm、20ppm的亚甲基蓝溶液中加入0.05g吸附剂。每隔1min取3mL溶液测试其吸光度值。I小时后，亚甲基蓝溶液的颜色明显变浅。
【主权项】
1.一种基于乐昌含笑树叶的高效吸附剂，其特征在于:以乐昌含笑树叶为原材料;经过简单的碱洗、水洗、碱改性处理后，即可得到吸附剂产品；该吸附剂可用于污水中有机物(尤其是阳离子型染料)的吸附。2.如权利要求1所述的一种基于乐昌含笑树叶的高效吸附剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将乐昌含笑树叶打碎成粉，过筛，选取一定尺寸范围的粉末备用； (2)利用一定浓度的碱性溶液浸泡树叶粉末，并在一定温度下，保温一段时间； (3)将步骤(2)中浸泡完毕的粉末用水多次反复清洗至无色后，在一定温度下烘干粉末； (4)按适当的质量百分比混合树叶粉末和碱性粉末，加入足量的水浸没过固体物质，搅拌均匀后静置一段时间； (5)用水反复清洗步骤(4)中的固体物质至无色后，在一定温度下烘干至固体物质不再失重，即可得到吸附剂产品。3.如权利要求2所述的一种基于乐昌含笑树叶的高效吸附剂的制备方法，其特征在于步骤(I)中，所述过筛后选取0.1?800微米尺寸范围的树叶粉末备用。4.如权利要求2所述的一种基于乐昌含笑树叶的高效吸附剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中，所述一定浓度的碱性溶液为优选氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种配制而成的水溶液，其质量浓度为3 %?15 %，所述保温温度为20?80 0C，保温时间为0.5?2小时。5.如权利要求2所述的一种基于乐昌含笑树叶的高效吸附剂的制备方法，其特征在于步骤(3)中，所述烘干温度为40?120°C。6.如权利要求2所述的一种基于乐昌含笑树叶的高效吸附剂的制备方法，其特征在于步骤(4)中，所述树叶粉末与碱性粉末的质量百分比为0.2?I范围，所述碱性粉末优选氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种的任意组合，所述静置一段时间为0.5?3小时。7.如权利要求2所述的一种基于乐昌含笑树叶的高效吸附剂的制备方法，其特征在于步骤(5)中，所述烘干温度为40?120°C。
【文档编号】B01J20/30GK106000342SQ201610451667
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】谢娟, 王虎, 刘畅, 唐鋆磊, 段明, 王莹莹
【申请人】西南石油大学