的影响；
[0049] 图9显示了使用西瓜皮作为生物吸附剂在多金属溶液中，pH对铜、锌和铅的金属 去除效率的影响；
[0050] 图10A显示了使用草坪草作为生物吸附剂时初始铜浓度和接触时间的影响；
[0051] 图10B显示了使用草坪草作为生物吸附剂时pH对铜的吸附的影响；
[0052] 图10C显示了使用草坪草作为生物吸附剂时生物吸附剂剂量对铜的去除的影响；
[0053] 图10D显示了使用草坪草作为生物吸附剂时生物吸附剂的粒径对于铜的去除效 率的影响；
[0054] 图11A显示了使用不同的洗提液对草坪草生物吸附剂的解吸附/再生的影响；和
[0055] 图11B显示了使用草坪草作为生物吸附剂时铜的解吸附/吸附循环的影响。
[0056]本发明的最伴实现方式
[0057] 如前所述，生物吸附是采用生物方法吸取金属或其他物质。通常，生物吸附剂从农 业原料比如废料中获得，其以木质素和纤维素为主要成分。它们还可以包括其他木质素的 极性官能团，包括醇类、醛、酮、羧化物、酚类和醚。这些官能团具有通过这些基团的电子对 的捐赠与溶液中的金属离子形成络合物从而在一定程度上结合重金属的能力。
[0058] 已知的生物吸附剂包括橡胶木粉（rubber wood dust)、花生壳、榛子壳、吉贝壳 (Ceiba pentandra hulls)、香蕉皮、柑橘皮、棕榈橄榄果壳、稷、爱尔兰泥煤苔（Irish peat moss)、纤维素纸浆废水、麦麸和微型藻类。但是，本发明人发现了新的有效的生物吸附剂， 该生物吸附剂能够单独使用或者在协效组合物中使用。
[0059] 使用西瓜皮作为生物吸附剂、使用草坪草作为生物吸附剂和由协效量的西瓜皮、 甘蔗渣和草坪草组成的组合生物吸附剂，进行了各种实验。应当理解的是，下面的实验是关 于使用生物吸附剂吸取特定的金属，特别是铜、锌和铅。但是，本领域技术人员都知道，生物 吸附剂对于其他毒素和其他金属，包括重金属也是有用的。
[0060] 此外，需要理解的是，组合生物吸附剂中的每种成分的准确性质和贡献不必完全 理解。例如，组合生物吸附剂中的草坪草在官能团的获得方面确实显示出协效作用。但是， 可以相信的是，草坪草提供的纤维基体作用（fibre substrate effect)同样可以由其他含 纤维的成分，例如面粉提供。为此，采用面粉进行了实验，但是，由于处理面粉较困难和成本 的原因，他们被放弃了。
[0061] 各种实验被用来确定生物吸附过程以及特别是包含协效量的西瓜皮、蔗渣和草坪 草的组合生物吸附剂的性质和特点。下面将描述这些实验的结果。
[0062] 组合生物吸附剂
[0063] 原料
[0064] 鹿渔和西瓜皮从本地市场收集，而草坪草从休闲草场（recreational grass area)收集。收集到的生物质用自来水清洗然后用蒸馏水漂洗。然后，将各种组分干燥、磨 成粉末后按照约为1:1:1的质量比混合在一起。下文中的干燥在实验室规模的烤箱中 进行。干燥后的组合生物吸附剂在室温（20°C )下贮存在干燥器中。
[0065] 关于草坪草，本实施例从澳大利亚新南威尔士州垦思区的一个公园中收集。它 由三种草结合，即隐花狼尾草（狼尾草属（Pennisetum clandestinum))、袋鼠草（菅草属 (Themeda australis))、哭泣草（weeping grass) (Microlaena stipoides) 〇这些草没有因 为实验而分离。但是，需要理解的是，其他草坪草也适用于组合生物吸附剂。
[0066] 本研究中使用的所有化学制品均为分析级的。金属离子的贮备溶液采用超纯水 (MiliQ water)制备。在生物吸附实验过程中，贮存溶液被稀释至指定浓度。组合生物吸附 剂与每种溶液在PH6. 78 (近似自来水的pH值）时接触。反应混合物在混合器中以125rpm 搅拌。搅拌接触时间保持l〇h，该时间足以达到平衡。实验在室温（20°C )下进行。
[0067] 接触时间的影响
[0068] 采用这种新的组合生物吸附剂吸附金属是一个相对较快的过程。图1为生物吸附 铜的去除效率和时间的示意图。从图1可以看出，生物吸附过程在大约2小时时接近平衡， 因为在这一点之后，去除增长极小。因此，可以看出最佳接触时间可以是4小时后更短，优 选为3小时，更优选为2小时或更少。最有效的浓度似乎为25mg/L。应该知道，该实验在没 有对组合生物吸附剂进行预处理的情况下进行。后面的过程包括氢氧化钠预处理的步骤。
[0069] 预处理的影响
[0070] 更多的实验被用来确定预处理步骤的影响。对比的吸附实验在采用氢氧化钠预处 理和不采用氢氧化钠预处理两种情况下进行。
[0071] 为了确定预处理对组合生物吸附剂的金属吸附能力的影响，一定量的干燥的生物 质（每个步骤0. 5g)采用0. lmol/L的氢氧化钠预处理。未处理的组合生物吸附剂与1L氢氧 化钠溶液通过在混合器中以125rpm搅拌的情况下接触10h。预处理步骤产生的材料用自来 水清洗，直到测得其pH呈中性（6. 7-6. 8)，在烤箱中于60°C干燥2h，筛成粒径为100 y m~ 150μm后储存在干燥器中，直到被使用。
[0072] 没有预处理的组合生物吸附剂（表1)和预处理的组合生物吸附剂（表2)在多金 属溶液中的金属去除效率的结果如下所示。
[0073] 表 1
[0074] 组合生物吸附剂在多金属溶液中的金属去除效率（剂量：0. 5g;粒径<150iim ; 接触时间：l〇h ;pH :6.78 ;l25rpm ;2〇°C)
[0075]
【主权项】
1. 一种包括西瓜皮的生物吸附剂。
2. -种包括藏渣的生物吸附剂。
3. -种包括草坪草的生物吸附剂。
4. 一种生物吸附剂，包括选自西瓜皮、藏渣和草坪草中的至少两种组分。
5. 根据权利要求4所述的生物吸附剂，其特征在于，所述组分的含量能够协效增加生 物吸附活性。
6. 根据权利要求4或5所述的生物吸附剂，其特征在于，包括西瓜皮、藏渣和草坪草。
7. 根据权利要求6所述的生物吸附剂，其特征在于，所述西瓜皮、所述藏渣和所述草坪 草的质量比约为1 : 1 : 1。
8. 根据前述权利要求的任一项所述的生物吸附剂，其特征在于，所述生物吸附剂为干 燥的粉末态。
9. 根据前述权利要求的任一项所述的生物吸附剂，其特征在于，所述生物吸附剂的抑 值为约6至约7。
10. 根据前述权利要求的任一项所述的生物吸附剂，其特征在于，所述生物吸附剂的 抑值为约6. 5至约7。
11. 根据前述权利要求的任一项所述的生物吸附剂，其特征在于，所述生物吸附剂的 抑值为约6.8。
12. -种用于去除材料中的毒素的方法，所述方法包括将所述材料与如前述权利要求 1-11任一项所述的生物吸附剂接触。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述材料为液体。
14. 根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述材料为水溶液。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述生物吸附剂W约0. 1~5. Og/L的 剂量添加。
16. -种治理±壤的方法，其特征在于，所述方法包括，将所述±壤与如前述权利要求 1-11任一项所述的生物吸附剂接触。
17. -种从材料中吸收金属的方法，所述方法包括一个或多个循环： 将所述材料与如前述权利要求1-11任一项所述的生物吸附剂接触； 使所述生物吸附剂解吸附。
18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述解吸附步骤包括：将所述生物吸附 剂与合适的洗提液接触预定时长。
19. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法包括多达10个循环。
20. 根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述方法包括多达30-40个循环。
21. 根据权利要求17-20任一项所述的方法，其特征在于，所述解吸附步骤包括；将所 述生物吸附剂与选自蒸觸水、自来水、超纯水Mi 11 i-Q water、氨氧化轴、硝酸、盐酸、硫酸和 醋酸中的一种或多种洗提液接触。
22. 根据权利要求12-21任一项所述的方法，其特征在于，在所述接触步骤之前，所述 生物吸附剂经过抑预处理，W使所述生物吸附剂的抑基本上呈中性。
23. 根据权利要求12-21任一项所述的方法，其特征在于，在所述接触步骤之前，所述 生物吸附剂经过包括将所述生物吸附剂与氨氧化轴接触预定时长的预处理。
24. 根据权利要求12-23任一项所述的方法，其特征在于，所述生物吸附剂的抑值为约 6~7。
25. 根据权利要求12-24任一项所述的方法，其特征在于，所述生物吸附剂的抑值为约 6. 8。
26. -种从材料中吸收金属的方法，所述方法包括将所述材料与如权利要求1-11中任 一项所述的生物吸附剂接触。
27. 根据权利要求12-26任一项所述的方法，其特征在于，所述金属包括铜、锋和铅中 的一种或多种。
28. 根据权利要求12-27任一项所述的方法，其特征在于，所述材料为水或废水。
29. -种局部使用的化妆品制剂，所述制剂包括如权利要求1-11中任一项所述的生物 吸附剂。
30. 西瓜皮、藏渣和草坪草中的至少一种制备生物吸附剂的用途，所述生物吸附剂用于 从材料中去除毒素、从材料中吸收金属和/或治理废水。
31. -种如权利要求1-11任一项所述的生物吸附剂的制备方法，所述方法包括W下步 骤： 获取至少一种组分，所述组分选自西瓜皮、藏渣和草坪草； 干燥所述至少一种组分；及 将干的所述至少一种组分磨碎。
32. 根据权利要求31所述的方法，其特征在于，还包括：在干燥所述至少一种组分之前 的清洗步骤。
33. 根据权利要求31或32所述的方法，其特征在于，还包括：将磨碎后的生物吸附剂 存储在干燥的环境中比如干燥器中。
34. 根据权利要求31-33任一项所述的方法，其特征在于，还包括抑预处理步骤，W提 供抑基本上呈中性的所述生物吸附剂。
35. -种去除使用者皮肤中的重金属的方法，所述方法包括给予所述使用者有效量的 如权利要求1-11任一项所述的生物吸附剂或如权利要求29所述的化妆品制剂。
【专利摘要】本发明提供了一种生物吸附剂，该生物吸附剂包括西瓜皮、蔗渣和草坪草中的至少一种。优选地，包括协效量的三种。本发明还提供了去除材料中的毒素、治理土壤以及从材料比如废水中吸收金属的方法。
【IPC分类】A61Q19-00, C02F3-32, B09C1-10, C02F1-28
【公开号】CN104661964
【申请号】CN201380049536
【发明人】H·H·恩戈, 郭文珊, 刘聪
【申请人】悉尼科技大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年7月15日
【公告号】WO2014012134A1