一种利用磁性柚子皮吸附铬天青S的方法与流程

文档序号:12339243阅读:474来源:国知局

本发明属于工业污水处理领域,具体地说,利用磁性柚子皮中果皮处理印染行业生产过程中形成的含铬天青S废水,吸附铬天青S。



背景技术:

随染料和印染工业的迅速发展,每年要向水体排放大量含染料的工业废水,此类废水色度深、有机污染物含量高、组分复杂、水质变化和生物毒性大、难生物降解,且染料抗光解、抗氧化性强,给环境带来了严重污染。目前处理染料污水的方法有生物法、化学法和物理法。物理法有包括膜分离法、萃取法和吸附法等。其中吸附法在物理化学法中应用最多的是吸附法。吸附法是利用吸附剂表面的活性,将分子态的污染物浓集于其表面而达到去除目的,目前主要采用活性炭吸附法。吸附法在应用的过程中也存在某些弊端,比如解吸附和分离方面。磁性材料的出现使得分离的难题迎刃而解。柚子皮的中果皮排列结构呈现网络状,结构松散,具有大量空隙,其具有优良吸附材料的结构。本发明首先将柚子皮的中果皮进行处理,然后合成了磁性柚子皮,并将合成的磁性柚子皮用于染料铬天青S的吸附。磁性柚子皮对铬天青S的吸附性能良好,吸附量为381.6mg/g,易分离,再生性能好,可用于含铬天青S废水的处理。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种利用磁性柚子皮吸附铬天青S的方法。特征在于该方法具有以下工艺步骤:

(1) 收集柚子皮海绵状中果皮,洗净、剪碎,用2~4% H2SO4 浸泡24h,沥干后将柚子皮平铺到托盘中,在电热鼓风干燥箱中60~80℃ 保持干燥40~48h,取出后用玛瑙研钵研碎后,得到产物1;分别称取4.0g FeCl3·6H2O、2.0g FeCl2·4H2O、1.5~3.0g产物1置于三颈烧瓶中,加入80 mL 去离子水磁力搅拌40~60 min,量筒量取20~30 mL氨水。用恒压滴液漏斗逐滴加入并通入氮气,60℃ 水浴加热70 min,产品磁分离,清洗,60℃ 真空干燥,玛瑙研钵研磨,得到磁性柚子皮;

(2) 移取10mg/mL铬天青S1.00~4.00mL置于100mL锥形瓶中,加入20.00mL 去离子水、0.1000g磁性柚子皮,加酸调节溶液pH1.0~3.0,在水浴恒温振荡器中保持25℃震荡8~12h 后,磁分离并转移至50mL 容量瓶中定容,利用分光光度法测定剩余铬天青S的浓度;

(3) 解吸附:将吸附铬天青S后的磁性柚子内皮磁分离,弃去上层溶液,用去离子水清洗三次,加入20.0mL 去离子水,用NaOH溶液调节溶液pH7.0~9.0,解吸附稳定后,磁分离并将溶液转移至50mL 容量瓶中定容,用分光光度法测定铬天青S的浓度并得到再生的磁性柚子内皮;

(4) 再吸附:移取10mg/mL铬天青S1.00~4.00mL置于含有再生磁性柚子内皮的锥形瓶中,加入20.00mL 去离子水,加酸调节溶液pH1.0~3.0,在水浴恒温振荡器中保持25℃震荡8~12h 后,磁分离并转移至50mL 容量瓶中定容,利用分光光度法测定剩余铬天青S的浓度。

本发明的有益成果

(1) 本发明中磁性柚子皮的合成方法简单,经济,重现性强,环境污染小。

(2) 本发明采用磁性柚子皮吸附铬天青S,吸附性能优良,可实现磁分离。

(3) 本发明中磁性柚子皮吸附铬天青S后再生性能好,吸附后的磁性柚子皮解吸方便,成本低,可重复利用。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外还应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1 (1) 收集柚子海绵状内皮,洗净、剪碎,用2% H2SO4 浸泡24h,沥干后将柚子皮平铺到托盘中,在电热鼓风干燥箱中60℃ 保持干燥40h,取出后用玛瑙研钵研碎后,得到产物1;分别称取4.0g FeCl3·6H2O、2.0g FeCl2·4H2O、1.5g产物1置于三颈烧瓶中,加入80 mL 去离子水磁力搅拌40 min,量筒量取20 mL氨水。用恒压滴液漏斗逐滴加入并通入氮气,60℃ 水浴加热70 min,产品磁分离,清洗,60℃ 真空干燥,玛瑙研钵研磨,得到磁性柚子皮;

(2) 移取10mg/mL铬天青S1.00mL置于100mL锥形瓶中,加入20.00mL 去离子水、0.1000g磁性柚子皮,加酸调节溶液pH3.0,在水浴恒温振荡器中保持25℃震荡8h 后,磁分离并转移至50mL 容量瓶中定容,利用分光光度法测定剩余铬天青S的浓度,吸附率89.89%。

实施例2 (1) 收集柚子海绵状内皮,洗净、剪碎,用3% H2SO4 浸泡24h,沥干后将柚子皮平铺到托盘中,在电热鼓风干燥箱中70℃ 保持干燥44h,取出后用玛瑙研钵研碎后,得到产物1;分别称取4.0g FeCl3·6H2O、2.0g FeCl2·4H2O、2.0g产物1置于三颈烧瓶中,加入80 mL 去离子水磁力搅拌50min,量筒量取25 mL氨水。用恒压滴液漏斗逐滴加入并通入氮气,60℃ 水浴加热70 min,产品磁分离,清洗,60℃ 真空干燥,玛瑙研钵研磨,得到磁性柚子皮;

(2) 移取10mg/mL铬天青S 2.00 mL置于100mL锥形瓶中,加入20.00mL 去离子水、0.1000g磁性柚子皮,加酸调节溶液pH2.0,在水浴恒温振荡器中保持25℃震荡10h 后,磁分离并转移至50mL 容量瓶中定容,利用分光光度法测定剩余铬天青S的浓度,吸附率为92.54%。

实施例3 (1) 收集柚子海绵状内皮,洗净、剪碎,用4% H2SO4 浸泡24h,沥干后将柚子皮平铺到托盘中,在电热鼓风干燥箱中60~80℃ 保持干燥48h,取出后用玛瑙研钵研碎后,得到产物1;分别称取4.0g FeCl3·6H2O、2.0g FeCl2·4H2O、3.0g产物1置于三颈烧瓶中,加入80 mL 去离子水磁力搅拌60 min,量筒量取30 mL氨水。用恒压滴液漏斗逐滴加入并通入氮气,60℃ 水浴加热70 min,产品磁分离,清洗,60℃ 真空干燥,玛瑙研钵研磨,得到磁性柚子皮;

(2) 移取10mg/mL铬天青S4.00mL置于100mL锥形瓶中,加入20.00mL 去离子水、0.1000g磁性柚子皮,加酸调节溶液pH1.5,在水浴恒温振荡器中保持25℃震荡12h 后,磁分离并转移至50mL 容量瓶中定容,利用分光光度法测定剩余铬天青S的浓度,吸附率为95.41%,吸附量为381.6mg/g。

实施例4 解吸附:将吸附铬天青S后的磁性柚子内皮磁分离,弃去上层溶液,用去离子水清洗三次,加入20.0mL 去离子水,用NaOH溶液调节溶液pH7.0,解吸附稳定后,磁分离并将溶液转移至50mL 容量瓶中定容,用分光光度法测定铬天青S的浓度并得到再生的磁性柚子内皮,解吸附率87.80%。

实施例5 解吸附:将吸附铬天青S后的磁性柚子内皮磁分离,弃去上层溶液,用去离子水清洗三次,加入20.0mL 去离子水,调节溶液pH8.0,解吸附稳定后,磁分离并将溶液转移至50mL 容量瓶中定容,用分光光度法测定铬天青S的浓度并得到再生的磁性柚子内皮,解吸附率为88.61%。

实施例6解吸附:将吸附铬天青S后的磁性柚子内皮磁分离,弃去上层溶液,用去离子水清洗三次,加入20.0mL 去离子水,调节溶液pH9.0,解吸附稳定后,磁分离并将溶液转移至50mL 容量瓶中定容,用分光光度法测定铬天青S的浓度并得到再生的磁性柚子内皮,解吸附率89.02%。

实施例7再吸附:移取10mg/mL铬天青S 1.00 mL置于含有再生磁性柚子内皮的锥形瓶中,加入20.00mL 去离子水,加酸调节溶液pH3.0,在水浴恒温振荡器中保持25℃震荡8h 后,磁分离并转移至50mL 容量瓶中定容,利用分光光度法测定剩余铬天青S的浓度,吸附率为87.86%。

实施例8再吸附:移取10mg/mL铬天青S2.00mL置于含有再生磁性柚子内皮的100mL锥形瓶中,加入20.00mL 去离子水,加酸调节溶液pH2.0,在水浴恒温振荡器中保持25℃震荡10h 后,磁分离并转移至50mL 容量瓶中定容,利用分光光度法测定剩余铬天青S的浓度,吸附率为89.74%。

实施例9再吸附:移取10mg/mL铬天青S 4.00mL置于含有再生磁性柚子内皮的100mL锥形瓶中,加入20.00mL 去离子水,加酸调节溶液pH1.5,在水浴恒温振荡器中保持25℃震荡12h 后,磁分离并转移至50mL 容量瓶中定容,利用分光光度法测定剩余铬天青S的浓度,吸附率为91.86%。

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