一種基于樂昌含笑樹葉的高效吸附劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于樂昌含笑樹葉的高效吸附劑及其制備方法。所述的吸附劑是以樂昌含笑樹葉為原材料，通過簡單的堿洗、水洗、堿改性處理獲得的產(chǎn)物。本發(fā)明的吸附劑對亞甲基藍(lán)、羅丹明B、孔雀綠、結(jié)晶紫等多種陽離子型染料具有優(yōu)良的吸附效果，吸附率較高，可用于污水中有機(jī)染料污染物的吸附。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的吸附劑以農(nóng)林業(yè)廢棄物為原材料，通過簡單可行的處理方法獲得產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了以廢治廢的目標(biāo)，具有綠色環(huán)保、低能耗、高效益等優(yōu)點(diǎn)，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】
一種基于樂昌含笑樹葉的高效吸附劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及染料污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是利用農(nóng)林業(yè)廢棄物制備出高效的染料吸附劑。
【背景技術(shù)】
[0002]吸附劑是能有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分的固體物質(zhì)。目前，常用的吸附劑為氧化鋁、活性炭、硅膠等，這類吸附劑存在制造成本高、能耗大等問題。如何低成本制備性能優(yōu)良的吸附劑是污染物處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。另一方面，由于新陳代謝的作用，植物每年會產(chǎn)生枯葉落葉。目前主要采用焚燒或填埋的方法來處理枯葉落葉。然而，在焚燒枯葉過程中會產(chǎn)生大量的有害氣體(如⑶，NOx等)，同時產(chǎn)生粉塵，造成霧霾等惡劣天氣，對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅;若采用填埋手段處理，需要投入大量的人力物力。因此，如何處理農(nóng)林業(yè)廢棄物，并能讓其發(fā)揮一定的價值成為人們關(guān)注的重要問題。樂昌含笑為木蘭科喬木，樹蔭濃密，每年能產(chǎn)生相當(dāng)量的落葉。將這些落葉制備成吸附劑，對污水中有機(jī)污染物進(jìn)行吸附是一種綠色環(huán)保的處理方式，并能達(dá)到以廢治廢的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于利用樂昌含笑樹葉制備一種高效的吸附劑。本發(fā)明以含笑落葉為原材料，通過簡單的堿洗、水洗、堿改性處理，獲得適用于含有有機(jī)物(特別是陽離子型染料)污水處理的性能優(yōu)良的吸附劑。
[0004]本發(fā)明所述的吸附劑的制備方法包括以下步驟:
[0005](I)將樂昌含笑樹葉打碎成粉，過篩，取0.1?800微米尺寸范圍的樹葉粉末備用；
[0006](2)利用質(zhì)量濃度為3 %?15 %的堿性溶液浸泡樹葉粉末，并在20?80°C下，保溫
0.5?2小時；
[0007](3)將步驟(2)中浸泡完畢的粉末用水多次反復(fù)清洗至無色后，在40?120°C下烘干粉末；
[0008](4)按0.2?I的質(zhì)量百分比混合樹葉粉末和堿性粉末，加入足量的水浸沒過固體物質(zhì)，攪拌均勻后靜置0.5?3小時；
[0009](5)用水反復(fù)清洗步驟(4)中的固體物質(zhì)至無色后，在40?120 °C下烘干至固體物質(zhì)不再失重，即可得到吸附劑產(chǎn)品。
[0010]步驟(2)中所述的堿性溶液是優(yōu)選氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種配制而成的水溶液。步驟(4)中所述的堿性粉末優(yōu)選氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或幾種的任意組合。
[0011]使用本發(fā)明的方法，可以將樂昌含笑的樹葉制備成吸附劑，用于污水中有機(jī)物質(zhì)的吸附分離。與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0012](I)首次以樂昌含笑樹葉作為原料，制得了高性能的固體吸附劑；
[0013](2)本發(fā)明產(chǎn)品以農(nóng)林業(yè)廢棄物為原材料，通過簡單的處理獲取吸附劑產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了以廢治廢的目標(biāo)；
[0014](3)本發(fā)明的制備工藝簡單易操作，制備過程基本沒有工業(yè)三廢，具有綠色環(huán)保、低能耗、高效益等特點(diǎn)，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1為實(shí)施例1所制備的吸附劑對3種不同初始濃度的亞甲基藍(lán)模擬污水的吸附過程中，吸光度隨吸附時間的變化曲線圖。在圖1中，橫坐標(biāo)為吸附時間，縱坐標(biāo)為亞甲基藍(lán)溶液的吸光度?！霰硎救芤撼跏紳舛葹?ppm，▲表示初始濃度為lOppm，.表示初始濃度為20ppm;圖2為實(shí)施例2所制備的吸附劑對3種不同初始濃度的羅丹明B模擬污水的吸附過程中，吸光度隨吸附時間的變化曲線圖。在圖2中，橫坐標(biāo)為吸附時間，縱坐標(biāo)為羅丹明B溶液的吸光度?！霰硎救芤撼跏紳舛葹?ppm，▲表示初始濃度為lOppm，.表示初始濃度為20ppmo
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，其目的僅在于更好地理解本發(fā)明的內(nèi)容而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]實(shí)施例1:
[0018](I)將樂昌含笑樹葉打碎成粉，過篩，取300微米以下尺寸的樹葉粉末備用；
[0019](2)利用質(zhì)量濃度為5 %的氫氧化鈉溶液浸泡樹葉粉末，并在60 °C下，保溫I小時；
[0020](3)將步驟(2)中浸泡完畢的粉末用水多次反復(fù)清洗至無色后，在80°C下烘干粉末；
[0021 ] (4)分別稱取5g樹葉粉末和5g氫氧化鈉粉末混合后，加入250mL的水浸泡固體物質(zhì)，攪拌均勻后靜置I小時；
[0022](5)用水反復(fù)清洗步驟(4)中的固體物質(zhì)至無色后，在80°C下烘干至固體不再失重，即可得到吸附劑產(chǎn)品。
[0023]在室溫下，進(jìn)行吸附性能評價:分別向20mL，初始濃度為5ppm、10ppm、20ppm的亞甲基藍(lán)溶液中加入0.05g吸附劑。每隔1min取3mL溶液測試其吸光度值。I小時后，亞甲基藍(lán)溶液的顏色明顯變淺。圖1為實(shí)施例1所得吸附劑在吸附過程中吸光度隨時間變化曲線。實(shí)施例2:
[0024](I)將樂昌含笑樹葉打碎成粉，過篩，取800微米以下尺寸的樹葉粉末備用；
[0025 ] (2)利用質(zhì)量濃度為15 %的氫氧化鈉溶液浸泡樹葉粉末，并在40 °C下，保溫I小時；
[0026](3)將步驟(2)中浸泡完畢的粉末用水多次反復(fù)清洗至無色后，在90°C下烘干粉末；
[0027](4)分別稱取5g樹葉粉末和1g氫氧化鈉粉末混合后，加入350mL的水浸泡固體物質(zhì)，攪拌均勻后靜置1.5小時；
[0028](5)用水反復(fù)清洗步驟(4)中的固體物質(zhì)至無色后，在90°C下烘干至固體不再失重，即可得到吸附劑產(chǎn)品。
[0029]在室溫下，進(jìn)行吸附性能評價:分別向20mL，初始濃度為5ppm、10ppm、20ppm的羅丹明B溶液中加入0.05g吸附劑。每隔1min取3mL溶液測試其吸光度值。I小時后，羅丹明B溶液的顏色明顯變淺。圖2為實(shí)施例2所得吸附劑在吸附過程中吸光度隨時間變化曲線。實(shí)施例3:
[0030](I)將樂昌含笑樹葉打碎成粉，過篩，取50微米以下尺寸的樹葉粉末備用；
[0031]⑵利用質(zhì)量濃度為3 %的碳酸鈉溶液浸泡樹葉粉末，并在800C下，保溫0.5小時；
[0032](3)將步驟(2)中浸泡完畢的粉末用水多次反復(fù)清洗至無色后，在70°C下烘干粉末；
[0033](4)分別稱取5g樹葉粉末和15g碳酸鈉粉末混合后，加入400mL的水浸泡固體物質(zhì)，攪拌均勻后靜置I小時；
[0034](5)用水反復(fù)清洗步驟(4)中的固體物質(zhì)至無色后，在70°C下烘干至固體不再失重，即可得到吸附劑產(chǎn)品。
[0035]在室溫下，進(jìn)行吸附性能評價:分別向20mL，初始濃度為5ppm、10ppm、20ppm的亞甲基藍(lán)溶液中加入0.05g吸附劑。每隔1min取3mL溶液測試其吸光度值。I小時后，亞甲基藍(lán)溶液的顏色明顯變淺。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于樂昌含笑樹葉的高效吸附劑，其特征在于:以樂昌含笑樹葉為原材料;經(jīng)過簡單的堿洗、水洗、堿改性處理后，即可得到吸附劑產(chǎn)品；該吸附劑可用于污水中有機(jī)物(尤其是陽離子型染料)的吸附。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于樂昌含笑樹葉的高效吸附劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將樂昌含笑樹葉打碎成粉，過篩，選取一定尺寸范圍的粉末備用； (2)利用一定濃度的堿性溶液浸泡樹葉粉末，并在一定溫度下，保溫一段時間； (3)將步驟(2)中浸泡完畢的粉末用水多次反復(fù)清洗至無色后，在一定溫度下烘干粉末； (4)按適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量百分比混合樹葉粉末和堿性粉末，加入足量的水浸沒過固體物質(zhì)，攪拌均勻后靜置一段時間； (5)用水反復(fù)清洗步驟(4)中的固體物質(zhì)至無色后，在一定溫度下烘干至固體物質(zhì)不再失重，即可得到吸附劑產(chǎn)品。3.如權(quán)利要求2所述的一種基于樂昌含笑樹葉的高效吸附劑的制備方法，其特征在于步驟(I)中，所述過篩后選取0.1?800微米尺寸范圍的樹葉粉末備用。4.如權(quán)利要求2所述的一種基于樂昌含笑樹葉的高效吸附劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中，所述一定濃度的堿性溶液為優(yōu)選氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種配制而成的水溶液，其質(zhì)量濃度為3 %?15 %，所述保溫溫度為20?80 0C，保溫時間為0.5?2小時。5.如權(quán)利要求2所述的一種基于樂昌含笑樹葉的高效吸附劑的制備方法，其特征在于步驟(3)中，所述烘干溫度為40?120°C。6.如權(quán)利要求2所述的一種基于樂昌含笑樹葉的高效吸附劑的制備方法，其特征在于步驟(4)中，所述樹葉粉末與堿性粉末的質(zhì)量百分比為0.2?I范圍，所述堿性粉末優(yōu)選氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或幾種的任意組合，所述靜置一段時間為0.5?3小時。7.如權(quán)利要求2所述的一種基于樂昌含笑樹葉的高效吸附劑的制備方法，其特征在于步驟(5)中，所述烘干溫度為40?120°C。
【文檔編號】B01J20/30GK106000342SQ201610451667
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】謝娟, 王虎, 劉暢, 唐鋆磊, 段明, 王瑩瑩
【申請人】西南石油大學(xué)