一種三裂葉豚草改性吸附劑的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附劑材料，特別涉及一種生物質(zhì)吸附劑及改性方法，屬于化學領域。
【背景技術】
[0002]新世紀以來，科學技術迅猛發(fā)展，促進了經(jīng)濟的發(fā)展，提高了人民的生活水平，然而，與此同時，人類也付出了慘重的代價。由于工業(yè)“三廢”機動車尾氣的排放、污水灌溉和農(nóng)藥、除草劑、化肥等的使用以及礦業(yè)的發(fā)展，嚴重地污染了土壤、水質(zhì)和大氣，特別是重金屬污染，根據(jù)對我國七大水系中水質(zhì)最好的長江的調(diào)查，其近岸水域己受到不同程度的重金屬污染，Zn、Pb、Cd、Cu、Cr等元素污染嚴重，而且親硫元素如Cd、Pb、Hg、Cu的潛在活性大，易參與環(huán)境中各類物質(zhì)的反應。21個沿江主要城市中，攀枝花、宜昌、南京、武漢、上海、重慶6個城市的重金屬累積污染百分率己達到65%。重金屬污染與其他有機化合物的污染不同。不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學的或生物的凈化，使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解。目前中國由于在重金屬的開采、冶煉、力口工過程中，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環(huán)境污染。如隨廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃?，也可在藻類和底泥中積累，被魚和貝類體表吸附，產(chǎn)生食物鏈濃縮，從而造成公害。因此，重金屬污染防治一直是環(huán)境科學研究的熱點。
[0003]重金屬廢水的的處理方法有離子交換法、電化學法、化學沉淀法、生物處理法、吸附法等，其中吸附法主要是利用高比表面積或具有多孔結構的物質(zhì)作為吸附材料去吸附重金屬離子。該法的核心是吸附劑的選擇，常用的吸附劑有活性炭、礦物質(zhì)、分子篩和微生物。但這些方法普遍存在著二次污染、成本高、對低濃度重金屬廢水處理效果不理想等問題，所以找尋便宜的吸附劑是當今重要的課題。近年來通過活的生物體吸附移走重金屬的方法已引起關注。這一方法主要利用超積累植物、藻類和微生物對重金屬有較大的吸附能力去除廢水中的重金屬。但用活的生物體來處理污水受生物體本身的生物量和生長特性的限制，因此至今該類方法還不適于大規(guī)模的應用。
[0004]已有研究表明，某些植物類細胞有多層微纖維結構，其組成一般都含有纖維素和果膠質(zhì)等，它們可提供氨基、酰胺基、醛基、羥基、硫醇等功能團與金屬結合，本發(fā)明利用三裂葉豚草改性制備成一種吸附劑，三裂葉豚草又叫大破布草，是一種菊科豚草屬植物，廣布世界大部分地區(qū)?？砷L至高達50-120厘米，有時可達170厘米，裂葉豚草是人類健康和作物生產(chǎn)的危險性雜草，常能混雜于所有的作物中，將三裂葉豚草改性制備成吸附劑用于廢水處理，可達到以廢治廢，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益及環(huán)境效益的統(tǒng)一。本發(fā)明以三裂葉豚草為原料，通過改性制備一種生物質(zhì)吸附劑，用于廢水處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是提供一種利用三裂葉豚草改性制備吸附劑的方法。該制備方法是通過以下技術路線實現(xiàn)的: ⑴選用數(shù)根三裂葉豚草，把根去除掉，再用蒸餾水進行清洗干凈；
⑵將清洗干凈的三裂葉豚草放入烘箱中進行烘干至恒重；
⑶取出冷卻，待冷卻至室溫時切碎再研成粉末、過Imm尼龍篩、收集粉末；
(4)將收集的粉末置于圓底燒瓶中，加一定量的甲醛-H2SO4溶液，置水浴鍋中加熱回流；
(5)回流l_2h后,進行抽濾去除溶液；
(6)粉渣用蒸餾水洗至pH>5以上，干燥；
(7)將干燥粉末加入到檸檬酸鈉溶液中，并不停地攪拌使其充分反應；
(8)反應后再次抽濾，除去溶液，慮渣干燥即得一種三裂葉豚草改性吸附劑。
[0006]優(yōu)先地，步驟⑶中添加的甲醛-H2SCV^液所含物質(zhì)的比例為(甲醛濃度37-40%，H2SO4濃度為 0.10-0.15mol/L)。
[0007]優(yōu)先地，步驟⑶中加熱回流溫度不超過80°C。
[0008]優(yōu)先地，步驟(6)中檸檬酸鈉溶度不超過0.5mol/L。
[0009]本發(fā)明具有下列優(yōu)點和特性:
(1)環(huán)境友好、無二次污染；
⑵制工藝程簡單，生產(chǎn)效率高；
⑶原料來源廣泛，成本低。
【具體實施方式】
[0010]實施例一:
選用數(shù)根三裂葉豚草，把根去除掉，再用蒸餾水進行清洗干凈，將清洗干凈的三裂葉豚草放入烘箱中進行烘干至恒重，取出冷卻至室溫時切碎，再用研磨罐將其研磨成粉末，過Imm尼龍篩、收集粉末；將收集的三裂葉豚草粉末1g置于圓底燒瓶中，加入200mL的甲醛-H2SCV^f (甲醛濃度37%，H2SO4濃度為0.lmol/L)，并置于60°C的水浴鍋中加熱回流，回流Ih后，進行抽濾去除溶液，粉渣用蒸餾水洗至pH=5，干燥；將干燥粉末加入到0.3mol/L的檸檬酸鈉溶液中，并不停地攪拌使其充分反應；反應后再次抽濾，除去溶液，慮渣干燥即得一種三裂葉豚草改性吸附劑。
[0011]實施例二:
選用數(shù)根三裂葉豚草，把根去除掉，再用蒸餾水進行清洗干凈，將清洗干凈的三裂葉豚草放入烘箱中進行烘干至恒重，取出冷卻至室溫時切碎，再用研磨罐將其研磨成粉末，過Imm尼龍篩、收集粉末；將收集的三裂葉豚草粉末20g置于圓底燒瓶中，加入200mL的甲醛-H2SO4溶液(甲醛濃度38%，H2SO4濃度為0.12mol/L),并置于70°C的水浴鍋中加熱回流，回流1.5h后，進行抽濾去除溶液，粉渣用蒸餾水洗至pH=6，干燥；將干燥粉末加入到
0.4mol/L的檸檬酸鈉溶液中，并不停地攪拌使其充分反應；反應后再次抽濾,除去溶液,慮渣干燥即得一種三裂葉豚草改性吸附劑。
[0012]實施例三:
選用數(shù)根三裂葉豚草，把根去除掉，再用蒸餾水進行清洗干凈，將清洗干凈的三裂葉豚草放入烘箱中進行烘干至恒重，取出冷卻至室溫時切碎，再用研磨罐將其研磨成粉末，過Imm尼龍篩、收集粉末；將收集的三裂葉豚草粉末30g置于圓底燒瓶中，加入200mL的甲醛-H2SO4溶液(甲醛濃度40%，H2SO4濃度為0.15mol/L),并置于80°C的水浴鍋中加熱回流，回流2h后，進行抽濾去除溶液，粉渣用蒸餾水洗至pH=7，干燥；將干燥粉末加入到0.5mol/L的檸檬酸鈉溶液中，并不停地攪拌使其充分反應；反應后再次抽濾，除去溶液，慮渣干燥即得一種三裂葉豚草改性吸附劑。
【主權項】
1.一種三裂葉豚草改性吸附劑，其特征在于，該吸附劑的制備方法包括如下步驟: ⑴選用數(shù)根三裂葉豚草，把根去除掉，再用蒸餾水進行清洗干凈； ⑵將洗凈的三裂葉豚草放入烘箱中進行烘干至恒重； ⑶取出冷卻，待冷卻至室溫時切碎再研成粉末、過Imm尼龍篩、收集粉末；(4)將收集的粉末置于圓底燒瓶中，加一定量的甲醛-H2SO4溶液，置水浴鍋中加熱回流； (5)回流l_2h后,進行抽濾去除溶液； (6)粉渣用蒸餾水洗至pH>5以上，干燥； (7)將干燥粉末加入到檸檬酸鈉溶液中，并不停地攪拌使其充分反應； (8)反應后再次抽濾，除去溶液，慮渣干燥即得一種三裂葉豚草改性吸附劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種三裂葉豚草改性吸附劑，其特征在于，在步驟⑷中添加的甲醛_&504溶液所含物質(zhì)的溶度為:甲醛濃度(37-40%)、H2SO4濃度(0.10-0.15mol/L)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種三裂葉豚草改性吸附劑，其特征在于，在步驟⑷中加熱回流溫度不超過80°C。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種三裂葉豚草改性吸附劑，其特征在于，在步驟(7)中檸檬酸鈉溶度不超過0.5mol/L。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三裂葉豚草改性吸附劑，該吸附劑的制備方法是選取三裂葉豚草，把根去除掉，后用蒸餾水清洗，再放入烘箱中進行烘干至恒重；經(jīng)過研磨、過篩工藝后與甲醛-H2SO4溶液水浴鍋加熱回流；回流1-2h后，調(diào)節(jié)PH、抽濾、干燥；將干燥粉末加入到檸檬酸鈉溶液充分反應，再次抽濾，除去溶液，慮渣干燥即得一種三裂葉豚草改性吸附劑。
【IPC分類】C02F1-28, C02F1-62, B01J20-30, B01J20-24
【公開號】CN104525142
【申請?zhí)枴緾N201410762905
【發(fā)明人】嚴致迪
【申請人】嚴致迪
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月14日