CN102266750B - 一种磁性生物吸附剂的原位制备方法 - Google Patents

一种磁性生物吸附剂的原位制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102266750B
CN102266750B CN 201110217962 CN201110217962A CN102266750B CN 102266750 B CN102266750 B CN 102266750B CN 201110217962 CN201110217962 CN 201110217962 CN 201110217962 A CN201110217962 A CN 201110217962A CN 102266750 B CN102266750 B CN 102266750B
Authority
CN
China
Prior art keywords
adsorption agent
biological adsorption
magnetic
powder
situ preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201110217962
Other languages
English (en)
Other versions
CN102266750A (zh
Inventor
池汝安
余军霞
王博
吴章新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Institute of Technology
Original Assignee
Wuhan Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Institute of Technology filed Critical Wuhan Institute of Technology
Priority to CN 201110217962 priority Critical patent/CN102266750B/zh
Publication of CN102266750A publication Critical patent/CN102266750A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102266750B publication Critical patent/CN102266750B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

本发明涉及一种磁性生物吸附剂的原位制备方法，包括有如下步骤：1)将Fe3+溶液与Fe2+溶液混合，得Fe3+/Fe2+混合液；2)将生物吸附剂加入到碱性溶液中，超声混合均匀，得含生物吸附剂的碱性溶液；3)在超声条件下，将Fe3+/Fe2+混合液逐滴滴入到含生物吸附剂的碱性溶液中，滴定完毕，超声反应即得磁性生物吸附剂。本发明的有益效果在于：采用原位法制备磁性生物吸附剂具有工艺简单、操作方便、所得的吸附剂磁性高，同时避免了常规方法中磁性颗粒附着不均匀，附着力小等问题。将磁性生物吸附剂用于重金属污水和染料污水等污水的处理中具有成本低、分离回收容易等优点。

Description

一种磁性生物吸附剂的原位制备方法
技术领域
本发明涉及一种生物吸附剂的制备方法，更具体的是涉及一种磁性生物吸附剂的原位制备方法。
背景技术
近年来，生物吸附法因具有原材料来源丰富、处理成本低、无毒、不会造成二次污染、易被生物降解等优点而备受关注。生物吸附法就是利用某些生物体本身的化学结构及成分特性，吸附溶于水中的化学污染物，通过固液两相分离来去除水溶液中污染物的方法。生物吸附法作为一种新兴的水处理技术受到广泛的关注。但由于生物吸附剂粒径一般较小，在实际的处理过程中，分离回收困难一直是制约其应用的瓶颈。
磁性分离技术已经被证明是一种非常有效的固液分离的方法。在外磁场作用下，固液相的分离十分简单，可省去离心、过滤等繁杂的操作，并可在外磁场作用下定位，非常便于固相的分离回收。因此磁性吸附剂的制备可很好解决吸附剂回收困难这一问题，但如何有效地制备高磁性的生物吸附剂一直是研究的难点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提出一种磁性生物吸附剂的原位制备方法，其工艺简单、操作方便、所制备的吸附剂磁性高，同时避免了常规方法中磁性颗粒附着不均匀，附着力小等问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种磁性生物吸附剂的原位制备方法，其特征在于包括有如下步骤：
1)将pH值为1～4的Fe3+溶液与pH值为1～4的Fe2+溶液按摩尔比Fe3+∶Fe2+＝1∶1混合，得Fe3+/Fe2+混合液；
2)将生物吸附剂加入到1～5mol L-1碱性溶液中，超声混合均匀，得含生物吸附剂的碱性溶液；
3)在超声条件下，将步骤1)所得Fe3+/Fe2+混合液逐滴滴入到步骤2)所得含生物吸附剂的碱性溶液中，其中，Fe3+/Fe2+混合液与碱性溶液的体积比为2∶1～1∶10，Fe3+的摩尔数与生物吸附剂的质量之比为5∶1～1∶2mmol/g，滴定完毕，超声反应20-60min即得磁性生物吸附剂，将所得的磁性生物吸附剂用蒸馏水洗至中性，干燥，保存备用。
按上述方案，所述的生物吸附剂为农作废弃物、真菌、细菌或藻类。
按上述方案，所述的农作废弃物为甘蔗渣粉、稻壳粉、棉杆粉或玉米杆粉。
按上述方案，所述的真菌为酵母菌粉或霉菌粉。
按上述方案，所述的细菌为大肠杆菌粉、枯草芽孢杆菌粉或乳酸菌粉。
按上述方案，所述的藻类为蓝藻粉或硅藻粉。
按上述方案，所述的碱性溶液为NaOH或氨水的碱性溶液。
按上述方案，所述的超声反应的温度为30-80℃。
按上述方案，所述的超声反应的超声功率为80-250W。
本发明的机理：采用原位法合成磁性生物吸附剂首先是将二价和三价铁离子进行混合，混合后滴入含生物吸附剂的碱性溶液中，在加热的条件下超声，使磁性纳米四氧化三铁在吸附剂表面原位生成，从而制备得到磁性生物吸附剂。
本发明的有益效果在于：采用原位法制备磁性生物吸附剂具有工艺简单、操作方便、所得的吸附剂磁性高，同时避免了常规方法中磁性颗粒附着不均匀，附着力小等问题。将磁性生物吸附剂用于重金属污水和染料污水等污水的处理中具有成本低、分离回收容易等优点。
附图说明
图1为本发明的甘蔗渣吸附剂的显微镜图片；
图2为本发明的磁性甘蔗渣吸附剂的显微镜图片；
图3为本发明的磁性甘蔗渣吸附剂分散在水中的照片图；
图4为本发明的磁性甘蔗渣吸附剂磁性效果图；
图5为本发明的磁性甘蔗渣吸附剂对亚甲基蓝(methylene blue)和孔雀石绿(malachitegreen)的等温吸附曲线图；
图6为本发明的磁性甘蔗渣吸附剂对铅离子和镉离子的等温吸附曲线图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
(a)将5mL浓度为0.1mol L-1的氯化铁溶液(pH＝2，酸度用1mol L-1HCl溶液调节)与10mL浓度为0.05mol L-1的硫酸亚铁酸性溶液(pH＝2，酸度用1mol L-1HCl溶液调节)按1∶1混合，得Fe3+/Fe2+混合液；
(b)将0.5g废弃甘蔗渣粉加入到20mL浓度为3mol L-1的氨水溶液中，超声混合均匀，得含吸附剂的碱性溶液；
(c)在50℃超声功率为125W条件下，将Fe3+/Fe2+混合液逐滴滴入含生物吸附剂的碱性溶液中，超声反应30min即得磁性甘蔗渣吸附剂，将所得磁性废弃甘蔗渣用蒸馏水洗至中性，干燥，保存备用。
图1-图4表明所制备的生物吸附剂具备较好的磁性，图5-图6表明改生物吸附剂对重金属离子镉离子和铅离子的吸附容量分别为：10mg g-1和13mg g-1，对阳离子染料亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附容量分别为：43mg g-1和28mg g-1，这种廉价的生物吸附剂有望用于低浓度重金属污水和染料污水的处理中。
实施例2：
(a)将5mL浓度为0.1mol L-1的氯化铁溶液(pH＝1，酸度用1mol L-1HCl溶液调节)与10mL浓度为0.05mol L-1的硫酸亚铁酸性溶液(pH＝1，酸度用1mol L-1HCl溶液调节)按1∶1混合，得Fe3+/Fe2+混合液；
(b)将0.3g废弃啤酒酵母菌粉加入到20mL浓度为3mol L-1的NaOH溶液中，超声混合均匀；
(c)在30℃超声功率为80W条件下，将Fe3+/Fe2+混合液逐滴滴入含生物吸附剂的碱性溶液中，超声反应30min即得磁性酵母菌吸附剂，将所得磁性酵母菌用蒸馏水洗至中性，干燥，保存备用。
实施例3：
(a)将5mL浓度为0.1mol L-1的氯化铁溶液(pH＝2，酸度用1mol L-1HCl溶液调节)与10mL浓度为0.05mol L-1的硫酸亚铁酸性溶液(pH＝2，酸度用1mol L-1HCl溶液调节)按1∶1混合，得Fe3+/Fe2+混合液；
(b)将0.6g大肠杆菌粉加入到20mL浓度为3mol L-1的氨水溶液中，超声混合均匀；
(c)在50℃超声功率为125W条件下，将Fe3+/Fe2+混合液逐滴滴入含生物吸附剂的碱性溶液中，超声反应30min即得磁性大肠杆菌吸附剂，将所得磁性大肠杆菌用蒸馏水洗至中性，干燥，保存备用。
实施例4：
(a)将5mL浓度为0.1mol L-1的氯化铁溶液(pH＝2，酸度用1mol L-1HCl溶液调节)与10mL浓度为0.05mol L-1的硫酸亚铁酸性溶液(pH＝2，酸度用1mol L-1HCl溶液调节)按1∶1混合，得Fe3+/Fe2+混合液；
(b)将0.6g蓝藻粉加入到20mL浓度为3mol L-1的氨水溶液中，超声混合均匀；
(c)在80℃超声功率为250W条件下，将Fe3+/Fe2+混合液逐滴滴入含生物吸附剂的碱性溶液中，超声反应30min即得磁性蓝藻吸附剂，将所得磁性蓝藻用蒸馏水洗至中性，干燥，保存备用。

Claims (9)

1.一种磁性生物吸附剂的原位制备方法，其特征在于包括有如下步骤：
1)将pH值为1～4的Fe3+溶液与pH值为1～4的Fe2+溶液按摩尔比Fe3+∶Fe2+＝1∶1混合，得Fe3+/Fe2+混合液；
2)将生物吸附剂加入到1～5mol L-1碱性溶液中，超声混合均匀，得含生物吸附剂的碱性溶液；
3)在超声条件下，将步骤1)所得Fe3+/Fe2+混合液逐滴滴入到步骤2)所得含生物吸附剂的碱性溶液中，其中，Fe3+/Fe2+混合液与碱性溶液的体积比为2∶1～1∶10，Fe3+的摩尔数与生物吸附剂的质量之比为5∶1～1∶2mmol/g，滴定完毕，超声反应20-60min即得磁性生物吸附剂，将所得的磁性生物吸附剂用蒸馏水洗至中性，干燥，保存备用。
2.按权利要求1所述的磁性生物吸附剂的原位制备方法，其特征在于所述的生物吸附剂为农作废弃物、真菌、细菌或藻类。
3.按权利要求2所述的磁性生物吸附剂的原位制备方法，其特征在于所述的农作废弃物为甘蔗渣粉、稻壳粉、棉杆粉或玉米杆粉。
4.按权利要求2所述的磁性生物吸附剂的原位制备方法，其特征在于所述的真菌为酵母菌粉或霉菌粉。
5.按权利要求2所述的磁性生物吸附剂的原位制备方法，其特征在于所述的细菌为大肠杆菌粉、枯草芽孢杆菌粉或乳酸菌粉。
6.按权利要求2所述的磁性生物吸附剂的原位制备方法，其特征在于所述的藻类为蓝藻粉或硅藻粉。
7.按权利要求1或2所述的磁性生物吸附剂的原位制备方法，其特征在于所述的碱性溶液为NaOH或氨水的碱性溶液。
8.按权利要求1或2所述的磁性生物吸附剂的原位制备方法，其特征在于所述的超声反应的温度为30-80℃。
9.按权利要求1或2所述的磁性生物吸附剂的原位制备方法，其特征在于所述的超声反应的超声功率为80-250W。
CN 201110217962 2011-08-01 2011-08-01 一种磁性生物吸附剂的原位制备方法 Expired - Fee Related CN102266750B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110217962 CN102266750B (zh) 2011-08-01 2011-08-01 一种磁性生物吸附剂的原位制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110217962 CN102266750B (zh) 2011-08-01 2011-08-01 一种磁性生物吸附剂的原位制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102266750A CN102266750A (zh) 2011-12-07
CN102266750B true CN102266750B (zh) 2013-05-15

Family

ID=45049319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110217962 Expired - Fee Related CN102266750B (zh) 2011-08-01 2011-08-01 一种磁性生物吸附剂的原位制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102266750B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105969704A (zh) * 2016-07-28 2016-09-28 江苏科技大学 一种短小芽孢杆菌及其在制备磁性微生物吸附剂中的应用

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102513066B (zh) * 2012-01-11 2013-09-18 中国科学院长春应用化学研究所 一种生物吸附剂及其制备方法与应用
CN102744048B (zh) * 2012-07-25 2015-07-15 长安大学 酵母菌微球体磁性复合材料表面印迹吸附剂的制备方法
CN102849817B (zh) * 2012-08-24 2014-04-09 武汉工程大学 生物吸附剂填充柱分离重金属铅镉的方法
CN103044720B (zh) * 2013-01-19 2015-05-20 桂林理工大学 一种磁性桃胶的制备方法
CN104069901A (zh) * 2014-06-30 2014-10-01 山东大学 一种藻类质磁性阳离子型交换树脂的制备方法及应用
CN105879834A (zh) * 2014-10-21 2016-08-24 王欣 一种去除水中磷与重金属阴离子的吸附剂制备及应用方法
CN106000348A (zh) * 2016-08-01 2016-10-12 广西南宁桂尔创环保科技有限公司 一种用于处理含锌废水吸附剂的制备方法
DE102016216586B4 (de) * 2016-09-01 2018-12-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Unverkohlte, magnetisierte Fruchtkerne und Verfahren zu deren Herstellung
CN107638872B (zh) * 2017-10-12 2020-02-18 福建师范大学福清分校 一种粉煤灰/磁性秸秆复合材料及其制备方法与应用
CN108147480A (zh) * 2017-12-30 2018-06-12 郑州源冉生物技术有限公司 一种用于河流污染处理的药剂及其制备方法
CN108435147A (zh) * 2018-05-16 2018-08-24 武汉霖泉环保科技有限公司 一种磁性材料的制备方法
CN108970588A (zh) * 2018-07-11 2018-12-11 浙江海洋大学 一种用于吸附废水中铅的磁性微藻生物吸附剂的制备方法
CN109225163A (zh) * 2018-11-14 2019-01-18 浙江海洋大学 一种复合型磁性微藻生物吸附剂及其吸附废水中镉的方法
CN109317100B (zh) * 2018-11-19 2020-08-04 长沙理工大学 一种制备磁性藻基生物炭的常温预处理-水热炭化方法
CN109759024A (zh) * 2019-01-24 2019-05-17 盐城锦阳新材料科技有限公司 一种基于植物纤维素的轻质吸附剂的制备方法
CN110538639A (zh) * 2019-09-24 2019-12-06 信阳学院 一种高纯度磁性花生壳生物质吸附材料的制备与应用
CN115138338A (zh) * 2022-07-25 2022-10-04 辽宁华泰环保科技集团有限公司 一种藻类吸附剂及其制备方法和应用
CN115591519B (zh) * 2022-09-06 2024-02-06 广东轻工职业技术学院 一种生物质基重金属离子强吸附剂及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020052291A1 (en) * 1999-09-30 2002-05-02 Ranjani Siriwardane Low temperature sorbents for removal of sulfur compounds from fluid feed streams
CN1985844A (zh) * 2006-12-08 2007-06-27 桂林工学院 磁性吸附剂的制备方法及在治疗高胆红素血症的应用
CN101642699A (zh) * 2009-08-06 2010-02-10 浙江大学 一种磁性生物碳吸附材料的制备方法及其用途
CN102091598B (zh) * 2010-12-24 2012-08-29 湖南大学 虫胶修饰纳米磁性吸附剂及其制备方法和应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105969704A (zh) * 2016-07-28 2016-09-28 江苏科技大学 一种短小芽孢杆菌及其在制备磁性微生物吸附剂中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN102266750A (zh) 2011-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102266750B (zh) 一种磁性生物吸附剂的原位制备方法
Ma et al. Hydrothermal synthesis of magnetic sludge biochar for tetracycline and ciprofloxacin adsorptive removal
Guo et al. Maize straw decorated with sulfide for tylosin removal from the water
Du et al. Facile one-pot fabrication of nano-Fe3O4/carboxyl-functionalized baker’s yeast composites and their application in methylene blue dye adsorption
Wang et al. Adsorption of Cd (II), Ni (II), and Zn (II) by tourmaline at acidic conditions: kinetics, thermodynamics, and mechanisms
CN112090399A (zh) 一种生物改性微米磁性生物炭吸附剂及其制备方法和应用
Zhou et al. Sb (V) reduced to Sb (III) and more easily adsorbed in the form of Sb (OH) 3 by microbial extracellular polymeric substances and core–shell magnetic nanocomposites
CN101559988B (zh) 一种氨氮废水的处理方法
CN102258981B (zh) 磁性壳聚糖纳米微粒的制备及其处理重金属废水的方法
CN103506065A (zh) 一种壳-核结构磁性重金属吸附剂及其制备方法
Fan et al. Biochar stabilized nano zero-valent iron and its removal performance and mechanism of pentavalent vanadium (V (V))
Ghosh et al. Review on some metal oxide nanoparticles as effective adsorbent in wastewater treatment
CN107983319B (zh) 纳米氢氧化镧复合材料的制备及去除废水中微量磷的方法
CN102417214B (zh) 利用石墨烯片与趋磁细菌三维复合物吸附重金属的方法
CN108043356B (zh) 一种磁性核壳型多孔硅酸钙材料及其制备方法
Zhang et al. A facile strategy for fabrication of nano-ZnO/yeast composites and their adsorption mechanism towards lead (II) ions
Wu et al. Fast coadsorption and selective separation of gallium (III) and germanium (IV) from aqueous solutions by 3D hierarchical porous hoya-like α-FeOOH
Liu et al. Fabrication of novel magnetic core-shell chelating adsorbent for rapid and highly efficient adsorption of heavy metal ions from aqueous solution
CN104587956A (zh) 一种以多层活性炭包覆氧化石墨烯复合粉体为载体的包裹型纳米零价铁的制备方法
Prasannamedha et al. Facile route for synthesis of Fe0/Fe3C/γ-Fe2O3 carbon composite using hydrothermal carbonization of sugarcane bagasse and its use as effective adsorbent for sulfamethoxazole removal
Wernke et al. Ag and CuO nanoparticles decorated on graphene oxide/activated carbon as a novel adsorbent for the removal of cephalexin from water
CN104014314A (zh) 一种生物吸附剂、制备方法和用途
Li et al. Eco-utilization of steel slag: preparation of Fe-based calcium silicate hydrate and its application in As (V) removal
CN107552052B (zh) 一种难降解有机废水的处理方法
CN103846076A (zh) 一种磁性氧化石墨烯的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130515

Termination date: 20170801

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee