一种改性生物质吸附剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种吸附剂材料，特别涉及一种生物质吸附剂及改性方法，属于化学领域。
【背景技术】
[0002]随着城市化进程的加快和工农业的迅猛发展，各种污染越来越严重，特别是重金属污染，根据对我国七大水系中水质最好的长江的调查，其近岸水域己受到不同程度的重金属污染，Zn、Pb、Cd、Cu、Cr等元素污染严重，而且亲硫元素如Cd、Pb、Hg、Cu的潜在活性大，易参与环境中各类物质的反应。21个沿江主要城市中，攀枝花、宜昌、南京、武汉、上海、重庆6个城市的重金属累积污染百分率己达到65%。重金属随废水排出时，即使浓度很小，也能造成危害，其废水污染毒性一具有长期持续性。某些重金属虽只有微量浓度，但可在微生物作用下，转化为毒性更强的有机化合物。如无机汞在天然水体中可被微生物转化为毒性更强的甲基汞；二是重金属可大量富集，有的重金属富集倍数可达成千上万倍，然后通过食物链，在人体器官中积累造成慢性中毒，严重危害人体健康；三是重金属无论采用何种处理方法或微生物都不能降解，只不过改变其化合价和化合物种类，如与阴离子配体形成配合物或螯合物，使重金属在水中的浓度增大，也可以使沉入水底中的重金属又释放出来。因此，重金属污染防治一直是环境科学研究的热点，水体中的重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜和粮食等途径进入人体，威胁着城市人群的健康。
[0003]重金属废水的的处理方法有离子交换法、电化学法、化学沉淀法、生物处理法、吸附法等，其中吸附法主要是利用高比表面积或具有多孔结构的物质作为吸附材料去吸附重金属离子。该法的核心是吸附剂的选择，常用的吸附剂有活性炭、矿物质、分子筛和微生物。但这些方法普遍存在着二次污染、成本高、对低浓度重金属废水处理效果不理想等问题，所以找寻便宜的吸附剂是当今重要的课题。近年来通过活的生物体吸附移走重金属的方法已引起关注。这一方法主要利用超积累植物、藻类和微生物对重金属有较大的吸附能力去除废水中的重金属。但用活的生物体来处理污水受生物体本身的生物量和生长特性的限制，因此至今该类方法还不适于大规模的应用。
[0004]已有研究表明，某些植物类细胞有多层微纤维结构，其组成一般都含有纤维素和果胶质等，它们可提供氨基、酰胺基、醛基、羟基、硫醇等功能团与金属结合，本发明利用樟树叶改性制备成一种吸附剂，樟树主要产于我国的东南及西南各地，其叶具有许多利用价值，枝叶可提取樟脑和樟油，为化工及医药上重要原料。将樟树叶改性制备成吸附剂用于废水处理，可达到以废治废，实现经济效益、社会效益及环境效益的统一。本发明以樟树叶为原料，通过改性制备一种生物质吸附剂，用于废水处理。
【发明内容】
[0005]本发明是提供一种利用樟树叶改性制备吸附剂的方法。该制备方法是通过以下技术路线实现的: ⑴选用樟树叶用蒸馏水进行清洗数次，后放入烘箱中进行烘干至恒重；
⑵取出冷却，待冷却至室温时切碎再研成粉末、过Imm尼龙筛、收集粉末；
(3)将收集的粉末置于圆底烧瓶中，加一定量的甲醛-H2SO4溶液，置水浴锅中加热回流；
⑷回流l_2h后,进行抽滤去除溶液；
(5)粉渣用蒸馏水洗至pH>5以上，干燥；
(6)将干燥粉末加入到柠檬酸鈉溶液中，并不停地搅拌使其充分反应；
(7)反应后再次抽滤，除去溶液，虑渣干燥即得一种改性生物质吸附剂。
[0006]优先地，步骤⑶中添加的甲醛-H2SCV^液所含物质的比例为(甲醛浓度37-40%，H2SO4浓度为 0.10-0.15mol/L)。
[0007]优先地，步骤⑶中加热回流温度不超过80°C。
[0008]优先地，步骤(6)中柠檬酸鈉溶度不超过0.5mol/L。
[0009]本发明具有下列优点和特性:
(I)此吸附剂不造成二次污染，环境友好；
⑵制备过程简单，生产效率高；
⑶原料来源广泛，成本低廉。
【具体实施方式】
[0010]实施例一:
将樟树叶用蒸馏水进行清洗3次，后放入烘箱中烘干至恒重，取出冷却至室温时切碎，再用研磨罐将其研磨成粉末，过Imm尼龙筛、收集粉末；将收集的樟树叶粉末1g置于圆底烧瓶中，加入200mL的甲醛-H2SO4溶液(甲醛浓度37%，H2SO4浓度为0.lmol/L),并置于60°C的水浴锅中加热回流，回流Ih后，进行抽滤去除溶液，粉渣用蒸馏水洗至pH=5，干燥；将干燥粉末加入到0.3mol/L的柠檬酸鈉溶液中，并不停地搅拌使其充分反应；反应后再次抽滤，除去溶液，虑渣干燥即得一种生物质吸附剂。
[0011]实施例二:
将樟树叶用蒸馏水进行清洗3次，后放入烘箱中烘干至恒重，取出冷却至室温时切碎，再用研磨罐将其研磨成粉末，过Imm尼龙筛、收集粉末；将收集的樟树叶粉末20g置于圆底烧瓶中，加入200mL的甲醛_&504溶液(甲醛浓度38%，H2SO4浓度为0.12mol/L),并置于70°C的水浴锅中加热回流，回流1.5h后，进行抽滤去除溶液，粉渣用蒸馏水洗至pH=6，干燥；将干燥粉末加入到0.4mol/L的柠檬酸鈉溶液中，并不停地搅拌使其充分反应；反应后再次抽滤，除去溶液，虑渣干燥即得一种生物质吸附剂。
[0012]实施例三:
将樟树叶用蒸馏水进行清洗3次，后放入烘箱中烘干至恒重，取出冷却至室温时切碎，再用研磨罐将其研磨成粉末，过Imm尼龙筛、收集粉末；将收集的樟树叶粉末30g置于圆底烧瓶中，加入200mL的甲醛-H2SO4溶液(甲醛浓度40%，H2SO4浓度为0.15mol/L)，并置于80°C的水浴锅中加热回流，回流2h后，进行抽滤去除溶液，粉渣用蒸馏水洗至pH=7，干燥；将干燥粉末加入到0.5mol/L的柠檬酸鈉溶液中，并不停地搅拌使其充分反应；反应后再次抽滤，除去溶液，虑渣干燥即得一种生物质吸附剂。
【主权项】
1.一种改性生物质吸附剂的制备方法，其特征在于，该方法是通过以下技术路线实现的: ⑴选用樟树叶用蒸馏水进行清洗数次，后放入烘箱中进行烘干至恒重； ⑵取出冷却，待冷却至室温时切碎再研成粉末、过Imm尼龙筛、收集粉末； (3)将收集的粉末置于圆底烧瓶中，加一定量的甲醛-H2SO4溶液，置水浴锅中加热回流； ⑷回流l_2h后,进行抽滤去除溶液； (5)粉渣用蒸馏水洗至pH>5以上，干燥； (6)将干燥粉末加入到柠檬酸鈉溶液中，并不停地搅拌使其充分反应； (7)反应后再次抽滤，除去溶液，虑渣干燥即得一种改性生物质吸附剂。
2.根据权利要求1所述的一种改性生物质吸附剂的制备方法，其特征在于，在步骤⑶中添加的甲醛_&504溶液所含物质的溶度为:甲醛浓度(37-40%)、H #04浓度(0.10-0.15mol/L)。
3.根据权利要求1所述的一种改性生物质吸附剂的制备方法，其特征在于，在步骤⑶中加热回流温度不超过80°C。
4.根据权利要求1所述的一种改性生物质吸附剂的制备方法，其特征在于，在步骤(6)中柠檬酸鈉溶度不超过0.5mol/L。
【专利摘要】本发明公开了一种改性生物质吸附剂的制备方法，该方法是先将樟树叶进行清洗、烘干至恒重后，再切碎、研磨、过筛，将过筛后的粉末用甲醛-H2SO4溶液加热回流，再抽滤、水洗、干燥，然后与柠檬酸鈉溶液反应，最后抽滤、干燥即可制备一种改性吸附剂。
【IPC分类】B01J20-24, B01J20-30, C02F101-20, C02F1-28
【公开号】CN104525141
【申请号】CN201410762465
【发明人】严致迪
【申请人】严致迪
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月14日