一種利用蓮子殼制備吸附材料的方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用蓮子殼制備吸附材料的方法及其應(yīng)用。(1)清洗：依次用自來水和去離子水清洗蓮子殼，以去除蓮子殼表面附著的灰塵及殼內(nèi)果肉；(2)干燥：將經(jīng)步驟(1)清洗的蓮子殼自然風(fēng)干；(3)粉碎：將經(jīng)步驟(2)干燥的蓮子殼通過粉碎機粉碎至10~60目，即制得吸附材料。該吸附材料應(yīng)用于處理Cr(III)離子濃度在50mg/L以下的酸性污染水體。本發(fā)明方法步驟簡單，能夠充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物蓮子殼，易于大規(guī)模推廣應(yīng)用；所制備的吸附材料具有較好的吸附能力，且對溫度的適應(yīng)性廣泛，在30~50℃去除率變化不大。
【專利說明】一種利用蓮子殼制備吸附材料的方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于科學(xué)吸附【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種利用蓮子殼制備吸附材料的方法及
其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]電鍍、皮革鞣制和木材加工等工業(yè)在生產(chǎn)過程中排放大量的含鉻廢水是造成我國地表水體鉻嚴(yán)重污染的主要原因。Cr (III)在環(huán)境中不能被降解，并隨著食物鏈在人體內(nèi)富集，嚴(yán)重危害人體健康。
[0003]目前處理水中的Cr(III)的主要方法為還原沉淀法、離子交換法和反滲透法等，但普遍處理成本較高。因此利用農(nóng)業(yè)廢棄物等物質(zhì)作為三價鉻金屬離子的低成本吸附材料成為研究的重點，不僅成本低廉，同時具有良好的吸附效果。
[0004]蓮子是我國經(jīng)濟作物之一，也是我國重要的特色優(yōu)質(zhì)資源，年產(chǎn)量約為10萬噸。而作為蓮子食品產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品，大量的蓮子殼在蓮子加工過程中產(chǎn)生，但這些資源長期未得到合理開發(fā)，除少數(shù)用于菌類培養(yǎng)外，大量都被丟棄或焚燒，不僅是對資源的浪費，同時污染了環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對上述所提到的問題，充分利用蓮子殼制備一種性能良好的環(huán)境吸附材料，再利用這種吸附材料有效去除水中的Cr (III)，從而實現(xiàn)蓮子殼的資源化利用。
[0006]具體步驟為:
(I)清洗:依次用自來水和去離子水清洗蓮子殼，以去除蓮子殼表面附著的灰塵及殼內(nèi)果肉。
[0007](2)干燥:將經(jīng)步驟⑴清洗的蓮子殼在5(T70°C的烘箱中干燥12~20小時或自然風(fēng)干。
[0008](3)粉碎:將經(jīng)步驟⑵干燥的蓮子殼通過粉碎機粉碎至10-60目，即制得吸附材料。
[0009]本發(fā)明方法制備的吸附材料應(yīng)用于處理Cr (III)離子濃度在50mg/L以下的酸性污染水體。
[0010]本發(fā)明方法步驟簡單，能夠充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物蓮子殼，易于大規(guī)模推廣應(yīng)用；所制備的吸附材料具有較好的吸附能力，且對溫度的適應(yīng)性廣泛，在3(T50°C去除率變化不大。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實施例中Cr(III)去除率隨pH值的變化關(guān)系圖。
[0012]圖2為本發(fā)明實施例中Cr(III)去除率隨吸附材料投加量的變化關(guān)系圖。[0013]圖3為本發(fā)明實施例中Cr(III)去除率隨吸附時間的變化關(guān)系圖。
[0014]圖4為本發(fā)明實施例中吸附材料的吸附容量與Cr(III)初始濃度的關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0015]實施例:
一種利用蓮子殼制備吸附材料的方法，具體步驟為:
(I)清洗:依次用自來水和去離子水清洗蓮子殼，以去除蓮子殼表面附著的灰塵及殼內(nèi)果肉。
[0016](2)干燥:將經(jīng)步驟⑴清洗的蓮子殼自然風(fēng)干。
[0017](3)粉碎:將經(jīng)步驟⑵干燥的蓮子殼通過粉碎機粉碎至10-60目，即制得吸附材料。
[0018]將本實施例制備的吸附材料應(yīng)用于處理Cr(III)離子污染水體，具體情況如下:
a.pH值對Cr (III)去除率的影響。
[0019]調(diào)節(jié)Cr (III)為不同的pH值(1~4)，在Cr(III)初始濃度為50mg/L條件下，吸附材料的投加量為2.(^/1，301:振蕩2411，測定？!1值對吸附材料吸附0(111)的影響。從圖1可以看出，在pH為5時，蓮子殼對Cr (III)的吸附作用最強，吸附24h后Cr (III)去除率為58.08%，吸附容量為14.66mg/g ;?ρΗ為I時，Cr (III)去除率受到較大限制，僅為2.16%，說明吸附材料在偏中性條件下有利于吸附去除水中的Cr(III)。
[0020]b.吸附材料投加量對Cr (III)去除率的影響。
[0021]分別在50mL、初始濃度為50mg/L的Cr(III)溶液中加入0.05~0.45g吸附材料，在301:振蕩2411，測定吸附材料投加量對(>(111)去除率的影響。從圖2中可以看出，隨著吸附材料投加量的增加，溶液中Cr(III)的去除率也相應(yīng)的增加，直到投加量為0.40g,即
8.0g/L時， 去除率達到最高，為96.64%。表明吸附材料投加量增大可提高Cr(III)的去除率，當(dāng)投加量大于或等于6.0g/L時，去除率高于90%，最高可達96.64%。
[0022]c.吸附時間對Cr(III)去除率的影響。
[0023]在50mL、初始濃度為50mg/L的Cr (III)溶液中投加0.1Og吸附材料，在30°C條件下振蕩，考察吸附時間對Cr (III)去除率的影響。從圖3可以看出，隨著吸附時間的增加，溶液中Cr(III)的去除率也相應(yīng)的增加，振蕩時間為12天時，Cr (III)去除率達57.92%，吸附容量為15.17mg/g。
[0024]d.溶液初始濃度對吸附材料吸附容量的影響。
[0025]在50mL、初始濃度分別為5~200mg/L的Cr(III)溶液中投加0.1Og吸附材料，在30°C、40°C和50°C振蕩12天，考察溶液初始濃度對Cr(III)去除率的影響。從圖4可以看出，溶液中Cr(III)的去除率隨著初始濃度的增加而減小，當(dāng)初始濃度為5mg/L時，溶液中Cr(III)的去除率為90.64% ;而當(dāng)初始濃度為200mg/L時，去除率為19.41%，而此時吸附容量為 19.67mg/g。
【權(quán)利要求】
1.一種利用蓮子殼制備吸附材料的方法，其特征在于具體步驟為: (1)清洗:依次用自來水和去離子水清洗蓮子殼，以去除蓮子殼表面附著的灰塵及殼內(nèi)果肉； (2)干燥:將經(jīng)步驟(1)清洗的蓮子殼自然風(fēng)干； (3)粉碎:將經(jīng)步驟(2)干燥的蓮子殼通過粉碎機粉碎至10-60目，即制得吸附材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法制備的吸附材料的應(yīng)用，其特征在于該吸附材料應(yīng)用于處理Cr (III)離子濃度 在50mg/L以下的酸性污染水體。
【文檔編號】C02F1/28GK103962103SQ201410195005
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月11日
【發(fā)明者】張慧, 莫銘恩, 張學(xué)洪, 鄭劉春 申請人:桂林理工大學(xué)