CN102641723A - 龟背竹吸附材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种龟背竹吸附材料及其制备方法。其制备步骤为：首先将新鲜去根的龟背竹置于含有硫代硫酸钠的水中浸泡，然后向上述溶液中不断加入甲醇和乙酸，保持15～30d后，待龟背竹近似淤化程度时烘干并装入层析柱，再经乙酸、延胡索酸和酮戊二酸洗涤后置于十八烷基三甲基溴化铵溶液中浸泡，然后在氮气保护和高温条件下炭化后冷却至室温，最后研磨即可。本发明不同于以往通过浸泡、酸化、活化等方式进行的改性，而是通过微生物的作用来改变吸附剂表面性能，并将多羧基、多羟基化合物附着于吸附剂表面，使其性能得以更一步的加强，吸附能力更佳。

Description

龟背竹吸附材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种龟背竹吸附材料及其制备方法，属于材料制备领域。

背景技术

龟背竹植株小巧，为多年生常绿蔓状草本植物，叶鲜绿，株形潇洒，特别是叶片上紧密排列的孔洞，犹如洞开的一个个天窗，显得特别新颖别致、优雅奇特，是室内绿化装饰的理想植物种类。

虽然，目前市面上的吸附剂琳琅满目，但或多或少的存在一些不足之处，因此对吸附材料进行一定程度的改性是非常必要的。比如由湘潭工学院化学工程系提出的一种“粉煤灰改性吸附材料的研究”中，其用煅烧Na(OH)2溶液该新型内蒙古粉煤灰制得的类沸石吸附剂的比表面积为112.6m2/g，孔隙率为83.1%，是改性前的40.22和1.67倍，用此类沸石来处理浓度为200mg/L的模拟含铅废水，去除率为84.87%，吸附容量为33.94mg/g,效果优于市售以及活性炭，解析率达到98%以上。再比如公开号为CN101899132A，名称为“一种聚丙烯腈吸附材料的制备方法”公开的发明方法中采用电子转移再生催化剂引发的原子转移自由基活性聚合反应在改性大分子引发剂表面接枝聚丙烯腈，利用盐酸羟胺对所得产物进行化学改性，使其吸附性能大大提高。虽然如此，但是通过利用微生物来改变吸附剂表面性能的制备方法在文献方面还未见报道。

发明内容

本发明围绕新的吸附材料的制备，提供了一种新的通过微生物的作用来改变吸附剂表面性能的方法，由此法制得的吸附材料，孔径仅有1.6nm，比表面积达到1800m2/g以上，具有超强的吸附能力，且来源广，使用范围广，制备容易，可大量投入生产等特点。

本发明采用的技术方案是：

一种龟背竹吸附材料制及其备方法，其特征在于：

（1）采集新鲜龟背竹，去根，放入盛有水的半敞开式容器中浸泡，加入少量硫代硫酸钠，使水体中溶解氧维持在0.3～0.5mg/L，处于兼氧状态；

（2）往容器中不断加入甲醇和乙酸溶液，产生产氢产甲烷细菌，改变其表面性能；

（3）保持上述兼氧状态15～30d后，取出近似淤化的龟背竹叶，在103°C～110°C的条件下烘干至恒重；

（4）将烘干后的固体物质装入层析柱，并依次用乙酸、延胡索酸、酮戊二酸反复洗涤，然后用十八烷基三甲基溴化铵溶液浸泡；

（5）在氮气保护条件下，于真空度为0.02～0.04Mpa、温度为600°C～800°C条件下进行炭化，4～5小时冷却至室温；

（6）研磨，即可得到富含多羟基、多羧基功能基极性化的龟背竹吸附材料。

本发明所具有的创新点是：

1、通过利用微生物来改变吸附剂表面性能的制备方法还未见报道。

2、使多羟基、多羧基与强极性物质互相杂化，共同促进了固体物质表面的极性性能。

具体实施方式

首先，采集新鲜龟背竹，去根后置于含有少量硫代硫酸钠的半敞开式容器中浸泡，使水体中的溶解氧维持在0.3～0.5mg/L，之间，然后往容器中不断加入甲醇和乙酸溶液，使其产生产氢产甲烷细菌，改变其表面性能；再保持上述兼氧状态15～30d后，取出近似淤化的龟背竹叶，在103°C～110°C的条件下烘干至恒重；然后将其装入层析柱，依次用乙酸、延胡索酸、酮戊二酸反复洗涤后置于十八烷基三甲基溴化铵溶液中浸泡；之后再在氮气保护条件下，于真空度为0.02～0.04Mpa、温度为600°C～800°C的条件下炭化，等待4～5小时使其冷却至室温；最后，研磨，即可得到富含多羟基、多羧基功能基极性化的龟背竹吸附材料。

实例1：

首先，采集新鲜龟背竹，去根后置于含有少量硫代硫酸钠的半敞开式容器中浸泡，使水体中的溶解氧维持在0.3mg/L，然后往容器中不断加入甲醇和乙酸溶液，使其产生产氢产甲烷细菌，改变其表面性能；再保持上述兼氧状态20d后，取出近似淤化的龟背竹叶，在105°C的条件下烘干至恒重；然后将其装入层析柱，依次用乙酸、延胡索酸、酮戊二酸反复洗涤后置于十八烷基三甲基溴化铵溶液中浸泡；之后再在氮气保护条件下，于真空度为0.03MPa、温度为650°C的条件下炭化，等待4小时使其冷却至室温；最后，研磨，即可得到富含多羟基、多羧基功能基极性化的龟背竹吸附材料。

在200mL的烧杯中加入100mL含有睛、铜、镍的电镀厂废水，然后加入经过上述方法制成的龟背竹吸附剂，常温下震荡20分钟，可观察到杯中的污水样本逐渐变得清澈透明，经测定，吸附率高达为99.0%。

实例2：

首先，采集新鲜龟背竹，去根后置于含有少量硫代硫酸钠的半敞开式容器中浸泡，使水体中的溶解氧维持在0. 5mg/L，然后往容器中不断加入甲醇和乙酸溶液，使其产生产氢产甲烷细菌，改变其表面性能；再保持上述兼氧状态25d后，取出近似淤化的龟背竹叶，在108°C的条件下烘干至恒重；然后将其装入层析柱，依次用乙酸、延胡索酸、酮戊二酸反复洗涤后置于十八烷基三甲基溴化铵溶液中浸泡；之后再在氮气保护条件下，于真空度为0.04MPa、温度为750°C的条件下炭化，等待4小时使其冷却至室温；最后，研磨，即可得到富含多羟基、多羧基功能基极性化的龟背竹吸附材料。

在200mL的烧杯中加入120mL含有乙醇、乙酸乙酯、甲酚等的漆包线厂废水，然后加入经过上述方法制成的龟背竹吸附剂，常温下震荡22分钟，可观察到杯中的污水样本逐渐变得清澈透明，经测定，吸附率高为98.9%。

实例3：

首先，采集新鲜龟背竹，去根后置于含有少量硫代硫酸钠的半敞开式容器中浸泡，使水体中的溶解氧维持在0.5mg/L，然后往容器中不断加入甲醇和乙酸溶液，使其产生产氢产甲烷细菌，改变其表面性能；再保持上述兼氧状态28d后，取出近似淤化的龟背竹叶，在107°C的条件下烘干至恒重；然后将其装入层析柱，依次用乙酸、延胡索酸、酮戊二酸反复洗涤后置于十八烷基三甲基溴化铵溶液中浸泡；之后再在氮气保护条件下，于真空度为0.02MPa、温度为800°C的条件下炭化，等待5小时使其冷却至室温；最后，研磨，即可得到富含多羟基、多羧基功能基极性化的龟背竹吸附材料。

在200mL的烧杯中加入90mL含有铵盐、氮盐和重金属的乳品厂的废水，然后加入经过上述方法制成的龟背竹吸附剂，常温下震荡25分钟，可观察到杯中的污水样本逐渐变得清澈透明，经测定，吸附率高达为99.2%。

Claims (1)

1.一种龟背竹吸附材料制及其备方法，其特征在于：

（1）收集新鲜龟背竹，去根，放入盛有水的半敞开式容器中浸泡，加入少量硫代硫酸钠，使水体中溶解氧维持在0.3～0.5mg/L，处于兼氧状态；

（2）往容器中不断加入甲醇和乙酸溶液，产生产氢产甲烷细菌，改变其表面性能；

（3）保持上述兼氧状态15～30d后，取出近似淤化的龟背竹叶，在103°C～110°C的条件下烘干至恒重；

（4）将烘干后的固体物质装入层析柱，并依次用乙酸、延胡索酸、酮戊二酸反复洗涤，然后用十八烷基三甲基溴化铵溶液浸泡；

（5）在氮气保护条件下，于真空度为0.02～0.04Mpa、温度为600°C～800°C条件下进行炭化，4～5小时冷却至室温；

（6）研磨，即可得到富含多羟基、多羧基功能基极性化的龟背竹吸附材料。