一種冬瓜藤吸附材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種屬于生物吸附領(lǐng)域的冬瓜藤吸附材料的制備方法，它是選用冬瓜藤作為原料，先經(jīng)過除去雜葉雜根、自來水清洗、蒸餾水晾洗、烘干、切碎工序；再用淀粉酶進(jìn)行酶解其淀粉，并用稀釋的NaOH或K0H溶液去除冬瓜藤中其它雜質(zhì)成分，然后用稀H2S04M液中和；再將處理好的冬瓜藤與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻，在去離子水浸沒的條件下反應(yīng)5-10小時(shí)；最后將溶液過濾晾干，用去離子水或用95%的酒精清洗3-4次后烘干即得一種冬瓜藤吸附材料。這種吸附材料制造方法簡單，成本低廉，環(huán)境友好，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種冬瓜藤吸附材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冬瓜藤吸附材料，其制備方法及應(yīng)用屬于生物吸附領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)化的發(fā)展，我國在重金屬開采、冶煉、加工過程中，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。與其它有機(jī)化合物的污染不同的是重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解。經(jīng)過重金屬污染的水即使所含的重金屬濃度很小，也可在藻類中積累，被魚和貝類體表吸附，產(chǎn)生食物鏈濃縮。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會(huì)造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等，對(duì)人體會(huì)造成很大的危害。
[0003]目前常用來處理重金屬污染廢水的方法有很多。其中化學(xué)方法有:電解還原法、高級(jí)氧化法；物理方法有:絮凝法和膜分離法等，這些方法雖然對(duì)處理重金屬污染處理起到一定積極作用。但因?yàn)檫@些方法要么成本高，要么處理效率低，難以在工業(yè)上大范圍地使用，為此我們需尋找一種廉價(jià)易得，可廣泛使用的處理廢水方法。而利用農(nóng)作物吸附材料吸附廢水中的重金屬是一種具有發(fā)展前景的重金屬廢水處理方法。
[0004]冬瓜藤為葫蘆科植物冬瓜的藤莖，其作為一種農(nóng)作物廢棄物，資源非常豐富。但目前研究開發(fā)卻非常少，往往被廢棄或焚燒，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。開發(fā)冬瓜藤吸附材料對(duì)開發(fā)新的生物吸附材料及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。冬瓜藤中含有豐富的纖維素，粗纖維含量高達(dá)26%?32%。纖維素鏈中的葡萄糖基環(huán)上的羥基可以進(jìn)行酯化，酶化和共聚反應(yīng)，因此可用稀釋的酸或堿溶解冬瓜藤中的非纖維素成分，然后通過改性制備成一種低成本的重金屬吸附材料，通過此方法制備的吸附材料具有以下優(yōu)點(diǎn):一是原料豐富、價(jià)格低廉；二是對(duì)環(huán)境友好；二是反應(yīng)流程簡捷、耗時(shí)短。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種冬瓜藤吸附材料及其制備方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
采用冬瓜藤作為原料，經(jīng)過堿化、酯化工藝制備一種低成本生物吸附材料。
[0007]一種冬瓜藤吸附材料的制備方法，包括如下步驟:
⑴選用粗壯的冬瓜藤，除去雜葉、雜根，再用自來水進(jìn)行清洗，除去泥土和灰塵，最后用蒸餾水晾洗，后在70-80°C條件下烘干至恒重；
⑵將烘干的冬瓜藤切碎，浸泡在去離子水中；
(3)加入活化好的0.01-0.05mol/L的淀粉酶，在35_50°C條件下反應(yīng)2_3小時(shí)；
(4)加入0.05-0.lmol/L的NaOH或KOH溶液，反應(yīng)1-2小時(shí)，再用稀H2SO4溶液中和；
(5)將⑷中所得溶液過濾、晾干，將晾干的濾渣與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻，再加入去離子水浸沒，反應(yīng)5-10小時(shí)； (6)將(5)中溶液過濾晾干，之后用去離子水或用95%的酒精清洗3-4次除去殘留的離子液，洗凈后烘干即得一種冬瓜藤吸附材料。
[0008]本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和特性:
(1)與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用酶降解的方式，將冬瓜藤的淀粉進(jìn)行酶解，同時(shí)又不破壞其有吸附作用的纖維素成分；
⑵這種吸附劑吸附效果優(yōu)異，能對(duì)多種重金屬進(jìn)行有效吸附；
⑶這種吸附材料制造方法簡單、原料來源廣泛、可大量生產(chǎn)；
⑷此種吸附材料對(duì)環(huán)境友好，不會(huì)造成二次污染。

【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例一:
選用粗壯的冬瓜藤，除去雜葉、雜根，再用自來水進(jìn)行清洗，除去泥土和灰塵，最后用蒸餾水晾洗，后在70°C條件下烘干至恒重；將烘干的冬瓜藤切碎，浸泡在去離子水中；加入活化好的0.01mol/L的淀粉酶，在35°C條件下進(jìn)行酶解2小時(shí)；再加入0.05mol/L的NaOH溶液，反應(yīng)I小時(shí)，后用稀H2SO4溶液中和,再過濾、晾干,將晾干的濾洛與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻，再加入去離子水浸沒反應(yīng)物，反應(yīng)5小時(shí)；再次過濾晾干，之后用去離子水清洗3次除去殘留的離子液，最后用95%的酒精清洗2次，洗凈后烘干即得一種冬瓜藤吸附材料。
[0010]實(shí)施例二:
選用粗壯的冬瓜藤，除去雜葉、雜根，再用自來水進(jìn)行清洗，除去泥土和灰塵，最后用蒸餾水晾洗，后在80°c條件下烘干至恒重；將烘干的冬瓜藤切碎，浸泡在去離子水中；加入活化好的0.05mol/L的淀粉酶，在50°C條件下進(jìn)行酶解3小時(shí)；再加入0.lmol/L的KOH溶液，反應(yīng)2小時(shí)，后用稀H2SO4溶液中和，再過濾、晾干，將晾干的濾渣與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻，再加入去離子水浸沒反應(yīng)物，反應(yīng)10小時(shí)；再次過濾晾干，之后用去離子水清洗3次除去殘留的離子液，最后用95%的酒精清洗2次，洗凈后烘干即得一種冬瓜藤吸附材料。
[0011]實(shí)施例三:
選用粗壯的冬瓜藤，除去雜葉、雜根，再用自來水進(jìn)行清洗，除去泥土和灰塵，最后用蒸餾水晾洗，在80°c條件下烘干至恒重；稱取冬瓜藤10kg并用打碎機(jī)將其打碎，投入3噸衛(wèi)生儲(chǔ)罐中，并往罐中注入適量去離子水，加入活化好的0.05mol/L淀粉酶溶液2L，在50°C條件下反應(yīng)2小時(shí)，然后加入5L的0.lmol/L KOH溶液，反應(yīng)I小時(shí)，再用H2SO4溶液中和，將中和所得液體用板框壓縮機(jī)過濾，再晾干；將晾干的濾渣與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻后重新打入3噸衛(wèi)生罐中，并注入去離子水反應(yīng)8小時(shí)，過濾，之后用去離子水清洗4次除去殘留的離子液，洗凈后干燥烘干即得冬瓜藤吸附材料。
【權(quán)利要求】
1.一種冬瓜藤吸附材料的制備方法，其特征在于，該制備方法按以下步驟進(jìn)行: ⑴選用粗壯的冬瓜藤，除去雜葉、雜根，再用自來水進(jìn)行清洗，除去泥土和灰塵，最后用蒸餾水晾洗，后在70-80°C條件下烘干至恒重； ⑵將烘干的冬瓜藤切碎，浸泡在去離子水中； (3)加入活化好的的淀粉酶，在35-50°C條件下反應(yīng)2-3小時(shí)；(4)加入0.05-0.lmol/L的NaOH或KOH溶液，反應(yīng)1-2小時(shí)，再用稀H2SO4溶液中和； (5)將⑷中所得溶液過濾、晾干，將晾干的濾渣與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻，再加入去離子水浸沒反應(yīng)物，反應(yīng)5-10小時(shí)； (6)將(5)中溶液過濾晾干，之后用去離子水或用95%的酒精清洗3-4次除去殘留的離子液，洗凈后烘干即得一種冬瓜藤吸附材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冬瓜藤吸附材料的制備方法，其特征在于，在步驟⑶中所用淀粉酶的溶度為0.01-0.05mol/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冬瓜藤吸附材料的制備方法，其特征在于，在步驟⑷中所用的稀H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冬瓜藤吸附材料的制備方法，其特征在于，在步驟(5)中，濾渣與尿素混合后加入去離子水時(shí)，要用攪拌器迅速攪拌。
【文檔編號(hào)】B01J20/30GK104209097SQ201410402776
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月17日
【發(fā)明者】屈婧婧 申請人:屈婧婧