一種介孔大豆渣吸附材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附材料及其制備方法，尤其涉及一種介孔大豆渣吸附材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]大豆主要產于東北地區(qū)，是一種其種子含有豐富植物蛋白質的作物，也是我國重要糧食作物之一，最常用來做各種豆制品、榨取豆油、釀造醬油和提取蛋白質，豆渣或磨成粗粉的大豆也常用于禽畜飼料。
[0003]隨著我國工農業(yè)的不斷發(fā)展，由此而產生的污染問題日益嚴重，大量的有害重金屬污染物排入水中，嚴重威脅著人類的身體健康和生態(tài)環(huán)境；為此，人們想出了很多種吸附材料改性治理污染物的方法，一般采用堿化、活化、酸化的方法，目前最有效的改性方法是通過微生物生長的方式來改變吸附材料的性能，比如，公開號為CN102631896A，名稱為“大豆渣吸附材料及其制備方法”，是采用真菌生長的方式使固體表面的性能得到加強，但無法改變物質的內部結構，造成吸附材料浪費、利用率不高，從而使吸附性能得不到整體的提高；因此能否在此基礎上研宄出一種不僅可以改變物質的表面性能，還可以改變物質內部結構的方法，是目前微生物改性吸附材料的技術發(fā)展方向。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題:針對微生物生長的方式只能改變大豆物質的表面性能，提高吸附效果，但無法改變物質內部結構，造成吸附材料浪費、利用率不高，吸附性能也不能整體提高的弊端，提供了一種介孔大豆渣吸附材料及其制備方法，通過引入硝酸鎳和硝酸鋁夾雜在大豆渣中，經厭氧發(fā)酵使整個大豆渣內部呈膨脹結構，滅菌后形成介孔，改變物質的內部結構；。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下所述的技術方案是:所述的介孔大豆渣吸附材料由大豆渣、硝酸鎳、硝酸鋁和尿素為主要原料制備而成。
[0006]一種介孔大豆渣吸附材料及其制備方法，其制備步驟為:
(1)取提取大豆素后的大豆渣100?150g，加入含有質量分數為10?15%尿素的無水乙醇溶液500?800ml浸泡；
(2)在上述混合物中加入3?5g硝酸镲，4?6g硝酸銷，室溫下攪拌1.0?1.5h ;
(3)過濾，濾渣在自然通風條件下晾干；
(4)把晾干后的大豆渣混合物用牛糞覆蓋，并保持溫度55°C?65°C，厭氧發(fā)酵10?15
天;
(5)把厭氧發(fā)酵后的大豆渣放在陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉；
(6)在發(fā)霉期間，每隔半小時用無水乙醇淋濕，待霉芽長出0.5?1.0 μπι時，用質量分數為1.5?2.0% H2O2溶液滅菌；
(7)滅菌后，在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔大豆渣吸附材料。
[0007]本發(fā)明應用方法:
將制備好的介孔大豆渣吸附材料分別放入體積為400ml濃度為800?1600mg/L含有三氯甲烷、甲苯、余氯的廢水中，pH值為6.5?7.5的情況下，吸附3.5個小時，去除率達99%以上。
[0008]本發(fā)明的原理:在原有微生物改性大豆渣的吸附材料基礎上，加入硝酸鎳、硝酸鋁和尿素在無水乙醇的混合體系中，經引入硝酸鎳和硝酸鋁夾雜在大豆渣中，通過厭氧發(fā)酵整個大豆渣內部呈膨脹結構，以大豆渣為基質，鎳、鋁為骨架，霉芽為生長點，經滅菌后形成介孔。
[0009]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術效果是:
(1)通過引入硝酸鎳和硝酸鋁夾雜在大豆渣中，經厭氧發(fā)酵使整個大豆渣內部呈膨脹結構，滅菌后形成介孔，使其吸附更徹底；
(2)不僅可以改變物質的表面性能，還可以改變物質的內部結構，利用率高、大大減少了吸附材料的棄費，吸附性能也實現了整體的提高。
實施方式
[0010]該吸附材料由大豆渣、硝酸鎳、硝酸鋁和尿素為主要原料制備而成。
[0011]首先取提取大豆素后的大豆渣100?150g，加入含有質量分數為10?15%尿素的無水乙醇溶液500?800ml浸泡；然后在上述混合物中加入3?5g硝酸镲，4?6g硝酸鋁，室溫下攪拌1.0?1.5h ;過濾，濾渣在自然通風條件下晾干；而后把晾干后的大豆渣混合物用牛糞覆蓋，并保持溫度55°C?65°C，厭氧發(fā)酵10?15天；再把厭氧發(fā)酵后的大豆渣放在陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉；在發(fā)霉期間，每隔半小時用無水乙醇淋濕，待霉芽長出0.5?1.0 μ m時，用質量分數為1.5?2.0% H2O2溶液滅菌；滅菌后，在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔大豆渣吸附材料。
實例I
[0012]首先取提取大豆素后的大豆渣100g，加入含有質量分數為10%尿素的無水乙醇溶液500ml浸泡；然后在上述混合物中加入3g硝酸鎳，4g硝酸鋁，室溫下攪拌1.0h ;過濾，濾渣在自然通風條件下晾干；而后把晾干后的大豆渣混合物用牛糞覆蓋，并保持溫度55°C，厭氧發(fā)酵10天；再把厭氧發(fā)酵后的大豆渣放在陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉；在發(fā)霉期間，每隔半小時用無水乙醇淋濕，待霉芽長出0.5 ym時，用質量分數為1.5% H2O2溶液滅菌；滅菌后，在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔大豆渣吸附材料；將制備好的介孔大豆渣吸附材料放入體積為400ml濃度為800mg/L含有氨氮的廢水中，pH值為6.5的情況下，吸附3.5個小時，去除率高達99.6%。
實例2
[0013]首先取提取大豆素后的大豆渣130g，加入含有質量分數為12%尿素的無水乙醇溶液650ml浸泡；然后在上述混合物中加入4g硝酸鎳，5g硝酸鋁，室溫下攪拌1.2h ;過濾，濾渣在自然通風條件下晾干；而后把晾干后的大豆渣混合物用牛糞覆蓋，并保持溫度60°C，厭氧發(fā)酵12天；再把厭氧發(fā)酵后的大豆渣放在陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉；在發(fā)霉期間，每隔半小時用無水乙醇淋濕，待霉芽長出0.8 ym時，用質量分數為1.8% H2O2溶液滅菌；滅菌后，在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔大豆渣吸附材料；將制備好的介孔大豆渣吸附材料放入體積為400ml濃度為1200mg/L含有甲胺的廢水中，pH值為7.0的情況下，吸附3.5個小時，去除率高達99.9%。
實例3
[0014]首先取提取大豆素后的大豆渣150g，加入含有質量分數為15%尿素的無水乙醇溶液800ml浸泡；然后在上述混合物中加入5g硝酸鎳，6g硝酸鋁，室溫下攪拌1.5h ;過濾，濾渣在自然通風條件下晾干；而后把晾干后的大豆渣混合物用牛糞覆蓋，并保持溫度65°C，厭氧發(fā)酵15天；再把厭氧發(fā)酵后的大豆渣放在陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉；在發(fā)霉期間，每隔半小時用無水乙醇淋濕，待霉芽長出1.0 ym時，用質量分數為2.0% H2O2溶液滅菌；滅菌后，在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔大豆渣吸附材料；將制備好的介孔大豆渣吸附材料放入體積為400ml濃度為1600mg/L含有汞的廢水中，pH值為7.5的情況下，吸附3.5個小時，去除率高達99.7%。
【主權項】
1.一種介孔大豆渣吸附材料，其特征在于:該吸附材料由大豆渣、硝酸鎳、硝酸鋁和尿素為主要原料制備而成。2.一種介孔大豆渣吸附材料及其制備方法，其特征在于: (1)取提取大豆素后的大豆渣100?150g，加入含有質量分數為10?15%尿素的無水乙醇溶液500?800ml浸泡；(2)在上述混合物中加入3?5g硝酸镲，4?6g硝酸銷，室溫下攪拌1.0?1.5h ; (3)過濾，濾渣在自然通風條件下晾干； (4)把晾干后的大豆渣混合物用牛糞覆蓋，并保持溫度55°C?65°C，厭氧發(fā)酵10?15天; (5)把厭氧發(fā)酵后的大豆渣放在陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉； (6)在發(fā)霉期間，每隔半小時用無水乙醇淋濕，待霉芽長出0.5?1.0 μπι時，用質量分數為1.5?2.0% H2O2溶液滅菌； (7)滅菌后，在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔大豆渣吸附材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種介孔大豆渣吸附材料及其制備方法。本發(fā)明是以大豆渣為主要原料，采用微生物生長的方式，通過在原有微生物改性大豆渣的吸附材料基礎上，加入含有尿素的無水乙醇溶液浸泡，引入硝酸鎳和硝酸鋁夾雜在大豆渣中，通過厭氧發(fā)酵使整個大豆渣內部呈膨脹結構，以大豆渣為基質，鎳、鋁為骨架，霉芽為生長點，經滅菌后形成介孔，最后在火爐上反復焙炒、迅速冷卻、冷凍干燥。本發(fā)明的有益效果是：通過引入硝酸鎳和硝酸鋁，經厭氧發(fā)酵、滅菌，形成介孔，不僅可以改變物質的表面性能，還可以改變物質的內部結構，使材料的吸附更徹底、利用率更高，也大大減少了吸附材料的棄費，實現了吸附性能的整體提高，吸附率高達99％以上。
【IPC分類】B01J20/28, B01J20/30, B01J20/24
【公開號】CN104923171
【申請?zhí)枴緾N201510315029
【發(fā)明人】陳毅忠, 盛艷花
【申請人】常州大學
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月10日