浓硫酸改性梧桐树叶制作去除水中铬污染的多孔材料的方法与流程

本发明属于地下水净化技术领域，具体涉及一种浓硫酸改性梧桐树叶制作去除水中铬污染的多孔材料的方法，可以用作解决地下水六价铬污染修复技术中，吸附材料价格高昂、吸附效率低的问题。

背景技术：

水资源是人类珍贵的生态资源，但目前，铬的不合理排放以及泄露引发了严重的水污染问题，对人类的健康构成了威胁。如果不采取相应措施将其从地下水中去除，将会严重影响环境和生态的安全。

生物质吸附是基于生物质材料表面离子交换、微沉淀、吸附、配位和络合等方式去除水中重金属的的自然过程，是一种较新的去除废水中污染物的方法。这种方法使用的生物质材料，要么是廉价的，要么是高度可用的。从低成本农业废物中提取的吸附材料可用于废水中铬离子的有效去除和回收。生物质吸附的主要优势是该方法使用廉价的生物质材料，并且能够把溶液中的重金属离子的浓度降到非常低的水平。与传统处理方法相比，生物质吸附法的主要优点包括：成本低、效率高和金属回收的可能性。在重金属浓度较低的情况下，传统的化学沉淀法、膜过滤法、电解法、离子交换法、碳吸附法等不经济，也不适用。各种生物质吸附剂已广泛应用于含铬废水的处理，如羊、轮胎、真菌、绿藻、枫木锯屑、糖渣、酒厂污泥、活性炭、茶叶渣、土耳其褐煤、榛子壳、椰树、木质纤维素、活性罗望子种子等。

以上研究表明，生物质材料对水中的铬有很好的去除效果。然而，这些天然有效的吸附剂中有许多具有较低的铬吸附能力。单纯的吸附后形成的聚合物的二次污染仍然是主要的障碍。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种浓硫酸改性梧桐树叶制作去除水中铬污染的多孔材料的方法，采用浓硫酸浸渍制备成改性梧桐树叶多孔材料作为吸附剂以去除水中铬污染，该方法无需其他高温加热装置，制备的多孔材料对水中铬金属离子具有很强的亲和力，提高了吸附效率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种浓硫酸改性梧桐树叶制作去除水中铬污染的多孔材料的方法，使用废弃物梧桐树叶制作改性多孔材料，通过浓硫酸浸渍实现对材料的低温炭化和改性，无需其他高温加热处理；具体包括以下步骤：

(1)将梧桐树叶净化后磨成梧桐树叶粉末；

(2)将梧桐树叶粉末和浓硫酸混合浸渍；

(3)待梧桐树叶粉末和浓硫酸充分反应后浸泡搅拌并清洗、干燥得到多孔材料。

所述的步骤(2)中梧桐树叶粉末和浓硫酸投加量质量比为(0.2-2)：1。

本发明和现有技术相比，具有如下优点：

(1)采用梧桐树叶作为材料，容易获取，成本低廉；

(2)采用浓硫酸实现对梧桐树叶的孔道改造，实现低温炭化的同时增加材料表面官能团种类和数量，赋予被改性梧桐树叶更多的比表面积和活性吸附位点，进一步降低成本，提高对水中六价铬的吸附效率，还可实现废弃物的资源化利用；

(3)材料制备过程简单、操作方便。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的浓硫酸改性梧桐树叶多孔材料的SEM图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

本实施例一种浓硫酸改性梧桐树叶制作去除水中铬污染的多孔材料的方法，包括以下步骤：

(1)收集的梧桐树叶反复冲洗，去除灰尘和可溶性杂质后再干燥，制成梧桐树叶粉末；

(2)取梧桐树叶粉末与浓度为98％的浓硫酸混合，用保鲜膜封口；其中梧桐树叶粉末和浓硫酸投加量质量比为0.2：1；

(3)待梧桐树叶粉末和浓硫酸充分反应后浸泡搅拌，反复清洗去除过量的硫酸，制备的多孔材料炭化吸附剂干燥后密封放入干燥器中。

采用本实施例方法，制备的浓硫酸改性梧桐树叶多孔材料表面出现大量孔道，如图1所示，孔径尺寸在100nm左右，在25℃，pH＝6条件下，对于初始浓度10mg/L的六价铬溶液的吸附量为4.65mg/g；在35℃，pH＝2条件下，对于初始浓度100mg/L的六价铬溶液的吸附量达到170.8mg/g。

实施例2

本实施例一种浓硫酸改性梧桐树叶制作去除水中铬污染的多孔材料的方法，包括以下步骤：

(1)收集的梧桐树叶反复冲洗，去除灰尘和可溶性杂质后再干燥，制成梧桐树叶粉末；

(2)取梧桐树叶粉末与浓度为49％的浓硫酸混合，用保鲜膜封口；其中梧桐树叶粉末和浓硫酸投加量质量比为2：1；

(3)待梧桐树叶粉末和浓硫酸充分反应后浸泡搅拌，反复清洗，去除过量的硫酸，制备的多孔材料炭化吸附剂干燥后密封放入干燥器中。

采用本实施例方法，制备的浓硫酸改性梧桐树叶多孔材料表面出现大量孔道，孔径尺寸在100nm左右，在25℃，pH＝6条件下，对于初始浓度10mg/L的六价铬溶液的吸附量为3.36mg/g。