专利名称：一种去除水中氰根的复合吸附材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种水中氰根的复合吸附材料及其制备方法，具体涉及含氰根水体的深度处理，属于环境保护中废水处理领域。
背景技术：
氰化物毒性大、作用快，对人的危害较大。氰化物进入人体后便生成氰化氢，氰化氢能迅速地被血浆吸收和输送，它能与铁、铜、硫以及某些在生存过程起重要作用的化合物中的关键成分相结合，抑制细胞色素氧化酶使之不能吸收血液中的溶解氧。当这些酶不起作用时，就会导致细胞窒息和死亡。由于人的中枢神经系统需氧量最大，因而它受到的影响也最大，当供氧受到阻碍时，就会引起身体各主要器官活动停止和机体的死亡。此外，氰化氢在体内还可以形成硫氰酸盐化合物引起慢性中毒，甲状腺激素生成量的减少在慢性中毒的表现中起重要作用。如果水体中氰根含量过高，摄入之后会对人体造成严重的损害，因此，对于水中氰根的量需要进行严格的控制。 由于氰化物的毒害作用，对于含量高于排放标准的废水必须处理达到排放标准才能排放。氰含量高的废水，应首先考虑回收利用。国内外对提金氰化物污染控制与治理一直都很重视，开发了一系列治理办法。主要有贫液的直接返回使用，萃取法，液膜法等，但这些方法成本高，处理效率低。吸附法因是一种广泛用于从水溶液中去除离子的方法，其中吸附剂与离子之间通过静电相互作用或者吸附剂与离子螯合而达到去除水中离子的目的。传统的吸附剂有硅胶，离子交换树脂。硅胶具有多孔的特点，但是再生成本较高，吸附效率不高。离子交换树脂具有比表画积大、多孔性吸附性能高的优点，但是制备成本高，工艺复杂。因此,需要开发一种成本低,来源广泛的吸附材料。 芦荟是常绿、多肉质的草本植物，含有聚糖的水合产物葡葡糖、甘糖露、少量的糖醛酸和钙等成份，聚糖是除纤维素意外的另一种天然高分子，具有良好的生物相容性、生物可降解性亲水性等，在生物医学、组织工程、高分子膜材料方面有十分广泛的应用，具由于聚糖分子中-NH2中氮原子上的孤对电子与水中的离子形成配位键而络合，具有稳定配位作用，因此能将芦荟加工之后制成一种吸附性能良好的吸附材料。
发明内容
本发明针对目前吸附材料制备成本高的问题，提供了一种芦荟复合吸附材料，该材料可以高效的去除水中的氰根。 本发明的另一个目的是解决了现有饮用水中氰根去除方法效率低的问题。为达到上述目的，本发明所采取的技术方案是
(1)采取成熟的芦荟新鲜叶片，水洗净后擦干，切成薄片，用质量分数为25 40%的有机酸溶液进行浸泡15 20h，过滤，在通风条件下晾干，然后碾磨至细小颗粒状；
(2)将所得芦荟颗粒置于2 4mol/L的CuSO4或者NiSO4溶液中，密封，震荡2 4小时，取下过滤，洗涤至中性，然后在120°C温度下烘干即得本发明的吸附材料。
所述的有机酸溶液是指一些具有酸性的有机化合物，常见有机酸有一元、二元、多元羧酸如酒石酸、草酸、苹果酸、枸椽酸、抗坏血酸等。本发明的原理是对富含聚糖物质的芦荟进行处理，增加其所含聚糖物质的表面积和极性，然后再对聚糖物质进行改性，使其可以与水中的氰根络合，这样制成的吸附材料不仅吸附效率高而且对于水中的氰根有选择吸附的性能，因此可以很好的处理水中的氰根。本发明的应用方法是将本发明的吸附材料15g，投入到500mL含有氰根2_4mg/L的水体中，调节pH在6 7左右，搅拌之后静置I 2小时，然后过滤取出本发明的吸附材料即可。本发明的有益效果是本发明所述方法制得的芦荟复合吸附材料表面积优于现在有的吸附材料，并且具有可降解性、生物相容性、吸附容量大，来源广泛的特点。与现有的吸附材料相比，将所述的吸附材料用于吸附水中的氰根，可以有效的和氰根络合，并且增大了与氰根的接触面积，提高了吸附量，从而高效的吸附水中的氰根。
具体实施例方式一种芦荟复合吸附材料制备方法如下
采取成熟的芦荟新鲜叶片，水洗净后擦干，切成薄片；用质量分数为25 40%的山梨酸溶液进行浸泡15 20h，过滤，在通风条件下晾干，然后碾磨至细小颗粒状；所得芦荟颗粒置于2 4mol/L的CuSO4或者NiSO4溶液中，密封，震荡2 4小时，取下过滤，洗涤至中性，然后在120°C温度下烘干即得本发明的吸附材料。以下用3个实施例再详细说明本发明
实施例I
采取成熟的芦荟新鲜叶片，水洗净后擦干，切成薄片；用质量分数为25%的山梨酸溶液进行浸泡15h，过滤，在通风条什下晾干，然后碾磨至细小颗粒状；所得芦荟颗粒置于2moI/L的CuSO4或者NiSO4溶液中，密封，震荡2小时，取下过滤，洗涤至中性，然后在120°C温度下烘干即得本发明的吸附材料。将该吸附材料放入体积为500mL浓度为2mg/L含有氰根的废水中，pH值在6. O的情况下，吸附I个小时，吸附率为90%。实施例2
采取成熟的芦荟新鲜叶片，水洗净后擦干，切成薄片；用质量分数为30%的山梨酸溶液进行浸泡17h，过滤，在通风条件下晾干，然后碾磨至细小颗粒状；所得芦荟颗粒置于3moI/L的CuSO4或者NiSO4溶液中，密封，震荡3小时，取下过滤，洗涤至中性，然后在120°C温度下烘干即得本发明的吸附材料。将该吸附材料放入体积为500mL浓度为3mg/L含有氰根的废水中，pH值在6. 5的情况下，吸附I. 5个小时,吸附率为91%。实施例3
采取成熟的芦荟新鲜叶片，水洗净后擦干，切成薄片；用质量分数为40%的山梨酸溶液进行浸泡20h，过滤，在通风条件下晾干，然后碾磨至细小颗粒状；所得芦荟颗粒置于4moI/L的CuSO4或者NiSO4溶液中，密封，震荡4小时，取下过滤，洗涤至中性，然后在120°C温度下烘干即得本发明的吸附材料。 将该吸附材料放入体积为500mL浓度为4mg/L含有氰根的废水中，pH值在7. O 的情况下，吸附2个小时，吸附率为91.5%。
权利要求
1.一种去除水中氰根吸附材料，其特征在于该吸附材料由芦荟为主要原料改性制备。
2.如权利要求I所述一种去除水中氰根复合吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)采取成熟的芦荟新鲜叶片，水洗净后擦干，切成薄片，用质量分数为25 40%的有机酸溶液进行浸泡15 20h，过滤，在通风条件下晾干，然后碾磨至细小颗粒状； (2)将所得芦荟颗粒置于2 4mol/L的CuSO4或者NiSO4溶液中，密封，震荡2 4小时，取下过滤，洗涤至中性，然后在120°C温度下烘干即得本发明的吸附材料。
3.根据权利要求2中所述的一种去除水体中氰根的复合吸附材料及其制备方法，其特征在于所述的有机酸溶液是指一些具有酸性的有机化合物，常见有机酸有一元、二元、多元羧酸如酒石酸、草酸、苹果酸、枸椽酸、抗坏血酸等。
全文摘要
本发明公开了一种氰根的吸附材料及其制备方法，属于材料制备领域，制备方法为先把芦荟水洗后切成薄片，用山梨酸进行浸泡后晾干碾磨至颗粒状，再和CuSO4或者NiSO4溶液一起密封震荡，然后过滤烘干即得对氰根离子具有选择吸附性能的吸附材料。该制备方法新颖独特，制得的材料对于水中的氰根离子具有良好的吸附效果。
文档编号B01J20/24GK102872824SQ201210341709
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者涂保华, 雷春生, 梅宇韬 申请人:常州大学