CN104226264A - 一种苦瓜藤吸附材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种属于生物吸附领域的苦瓜藤吸附材料的制备方法，它是选用苦瓜藤作为原料，先经过除去杂叶杂根、自来水清洗、蒸馏水晾洗、烘干、切碎工序；再用淀粉酶进行酶解其淀粉，并用稀释的NaOH或KOH溶液去除苦瓜藤中其它杂质成分，然后用稀H2SO4溶液中和；再将处理好的苦瓜藤与尿素按1:1的质量比混合均匀，在去离子水浸没的条件下反应5-10小时；最后将溶液过滤晾干，用去离子水或用95%的酒精清洗3-4次后烘干即得一种苦瓜藤吸附材料。这种吸附材料制造方法简单，成本低廉，环境友好，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种苦瓜藤吸附材料，其制备方法及应用属于生物吸附领域。
背景技术
随着工业化的发展，我国在重金属开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。与其它有机化合物的污染不同的是重金属具有富集性，很难在环境中降解。经过重金属污染的水即使所含的重金属浓度很小，也可在藻类中积累，被鱼和贝类体表吸附，产生食物链浓缩。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害。
目前常用来处理重金属污染废水的方法有很多。其中化学方法有：电解还原法、高级氧化法；物理方法有：絮凝法和膜分离法等，这些方法虽然对处理重金属污染处理起到一定积极作用。但因为这些方法要么成本高，要么处理效率低，难以在工业上大范围地使用，为此我们需寻找一种廉价易得，可广泛使用的处理废水方法。而利用农作物吸附材料吸附废水中的重金属是一种具有发展前景的重金属废水处理方法。
苦瓜藤为葫芦科植物苦瓜的藤茎，其作为一种农作物废弃物，资源非常丰富。但目前研究开发却非常少，往往被废弃或焚烧，造成严重的环境污染和资源浪费。开发苦瓜藤吸附材料对开发新的生物吸附材料及实现可持续发展具有重要意义。苦瓜藤中含有丰富的纤维素，粗纤维含量高达26％～32％。纤维素链中的葡萄糖基环上的羟基可以进行酯化，酶化和共聚反应，因此可用稀释的酸或碱溶解苦瓜藤中的非纤维素成分，然后通过改性制备成一种低成本的重金属吸附材料，通过此方法制备的吸附材料具有以下优点：一是原料丰富、价格低廉；二是对环境友好；三是反应流程简捷、耗时短。
发明内容
本发明的目的是提供一种苦瓜藤吸附材料及其制备方法。
为实现这一目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
采用苦瓜藤作为原料，经过碱化、酯化工艺制备一种低成本生物吸附材料。
一种苦瓜藤吸附材料的制备方法，包括如下步骤：
⑴ 选用粗壮的苦瓜藤，除去杂叶、杂根，再用自来水进行清洗，除去泥土和灰尘，最后用蒸馏水晾洗，后在70-80℃条件下烘干至恒重；
⑵ 将烘干的苦瓜藤切碎，浸泡在去离子水中；
⑶ 加入活化好的0.01-0.05mol/L的淀粉酶，在35-50℃条件下反应2-3小时；
⑷ 加入0.05-0.1mol/L的NaOH或KOH溶液，反应1-2小时，再用稀H2SO4溶液中和；
⑸ 将⑷中所得溶液过滤、晾干，将晾干的滤渣与尿素按1:1的质量比混合均匀，再加入去离子水浸没，反应5-10小时；
⑹ 将⑸中溶液过滤晾干，之后用去离子水或用95%的酒精清洗3-4次除去残留的离子液，洗净后烘干即得一种苦瓜藤吸附材料。
本发明具有下列优点和特性：
⑴ 与现有技术相比，采用酶降解的方式，将苦瓜藤的淀粉进行酶解，同时又不破坏其有吸附作用的纤维素成分；
⑵ 这种吸附剂吸附效果优异，能对多种重金属进行有效吸附；
⑶ 这种吸附材料制造方法简单、原料来源广泛、可大量生产；
⑷ 此种吸附材料对环境友好，不会造成二次污染。
具体实施方式
实施例一：
选用粗壮的苦瓜藤，除去杂叶、杂根，再用自来水进行清洗，除去泥土和灰尘，最后用蒸馏水晾洗，后在70℃条件下烘干至恒重；将烘干的苦瓜藤切碎，浸泡在去离子水中；加入活化好的0.01mol/L的淀粉酶，在35℃条件下进行酶解2小时；再加入0.05mol/L的NaOH溶液，反应1小时，后用稀H2SO4溶液中和，再过滤、晾干，将晾干的滤渣与尿素按1:1的质量比混合均匀，再加入去离子水浸没反应物，反应5小时；再次过滤晾干，之后用去离子水清洗3次除去残留的离子液，最后用95%的酒精清洗2次，洗净后烘干即得一种苦瓜藤吸附材料。
实施例二：
选用粗壮的苦瓜藤，除去杂叶、杂根，再用自来水进行清洗，除去泥土和灰尘，最后用蒸馏水晾洗，后在80℃条件下烘干至恒重；将烘干的苦瓜藤切碎，浸泡在去离子水中；加入活化好的0.05mol/L的淀粉酶，在50℃条件下进行酶解3小时；再加入0.1mol/L的KOH溶液，反应2小时，后用稀H2SO4溶液中和，再过滤、晾干，将晾干的滤渣与尿素按1:1的质量比混合均匀，再加入去离子水浸没反应物，反应10小时；再次过滤晾干，之后用去离子水清洗3次除去残留的离子液，最后用95%的酒精清洗2次，洗净后烘干即得一种苦瓜藤吸附材料。
实施例三：
选用粗壮的苦瓜藤，除去杂叶、杂根，再用自来水进行清洗，除去泥土和灰尘，最后用蒸馏水晾洗，在80℃条件下烘干至恒重；称取苦瓜藤100kg并用打碎机将其打碎，投入3吨卫生储罐中，并往罐中注入适量去离子水，加入活化好的0.05mol/L淀粉酶溶液2L，在50℃条件下反应2小时，然后加入5L的 0.1mol/L KOH溶液，反应1小时，再用H2SO4溶液中和，将中和所得液体用板框压缩机过滤，再晾干；将晾干的滤渣与尿素按1:1的质量比混合均匀后重新打入3吨卫生罐中，并注入去离子水反应8小时，过滤，之后用去离子水清洗4次除去残留的离子液，洗净后干燥烘干即得苦瓜藤吸附材料。
Claims (4)
1.一种苦瓜藤吸附材料的制备方法，其特征在于，该制备方法按以下步骤进行：
⑴ 选用粗壮的苦瓜藤，除去杂叶、杂根，再用自来水进行清洗，除去泥土和灰尘，最后用蒸馏水晾洗，后在70-80℃条件下烘干至恒重；
⑵ 将烘干的苦瓜藤切碎，浸泡在去离子水中；
⑶ 加入活化好的的淀粉酶，在35-50℃条件下反应2-3小时；
⑷ 加入0.05-0.1mol/L的NaOH或KOH溶液，反应1-2小时，再用稀H2SO4溶液中和；
⑸ 将⑷中所得溶液过滤、晾干，将晾干的滤渣与尿素按1:1的质量比混合均匀，再加入去离子水浸没反应物，反应5-10小时；
⑹ 将⑸中溶液过滤晾干，之后用去离子水或用95%的酒精清洗3-4次除去残留的离子液，洗净后烘干即得一种苦瓜藤吸附材料。
2.根据权利要求1所述的一种苦瓜藤吸附材料的制备方法，其特征在于，在步骤⑶中所用淀粉酶的溶度为0.01-0.05mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种苦瓜藤吸附材料的制备方法，其特征在于，在步骤⑷中所用的稀H2SO4溶液的质量分数低于15%。
4.根据权利要求1所述的一种苦瓜藤吸附材料的制备方法，其特征在于，在步骤⑸中，滤渣与尿素混合后加入去离子水时，要用搅拌器迅速搅拌。
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| CN201410406545.2A CN104226264A (zh) | 2014-08-19 | 2014-08-19 | 一种苦瓜藤吸附材料及其制备方法 |
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Publications (1)
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|---|---|
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2014
- 2014-08-19 CN CN201410406545.2A patent/CN104226264A/zh active Pending
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