CN104624168A - 一种基于植物秸秆的重金属吸附剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于植物秸秆的重金属吸附剂，其特征是由下述重量份的原料制得：芦苇秸秆10-15，玉米秸秆10-15，玉米芯3-5，泥炭3-5，羧甲基壳聚糖1-2，苹果酸2-4，γ-聚谷氨酸0.3-0.5，葡萄糖酸钠1-2，氯化钙2-4，柠檬酸钠1-2，助剂4-6，水40-50。本发明有效回收利用农业废料制得重金属吸附剂，原料来源广泛、价格低廉，重金属结合吸附能力强，且能吸附去除水中氮磷等污染物，安全环保，无毒无害，处理废水过程中不向环境中引入二次污染，经济性好，实用性强。

Description

一种基于植物秸秆的重金属吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及环境治理领域，具体涉及一种基于植物秸秆的重金属吸附剂及其制备方法。
背景技术
随着全球经济和社会的发展，环境污染日益严重，其中工业废水作为主要的环境污染源，是长期以来困扰世界各国的一大难题。工业废水中的重金属离子具有强烈的致癌、致畸、致突变效应，对人体健康和生态环境构成了严重的威胁，因此严格控制重金属废水的污染至关重要。
传统的重金属废水处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、膜分离法等，这些方法通常存在投资大、能耗高、操作费用高、易产生二次污染等问题，应用受到限制。吸附法是利用吸附剂吸附水中的污染物，从而净化废水的方法，具有操作简单、快速有效的特点，得到广泛的应用。如何得到价格低廉、吸附能力强、吸附选择性高的吸附剂，已经成为研究开发的热点。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于植物秸秆的重金属吸附剂，原料来源广泛、价格低廉，重金属吸附能力强，吸附容量大，且安全环保、无毒无害，环境相容性高。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于植物秸秆的重金属吸附剂，其是由下述重量份的原料制得：
芦苇秸秆10-15，玉米秸秆10-15，玉米芯3-5，泥炭3-5，羧甲基壳聚糖1-2，苹果酸2-4，γ-聚谷氨酸0.3-0.5，葡萄糖酸钠1-2，氯化钙2-4，酒石酸钾钠1-2，助剂4-6，水40-50；
其中助剂由下列重量份的原料制成：
鲜茶叶20-30，鲜松针3-5，鲜桑叶3-5，柠檬酸2-4，草酸0.5-1，柠檬酸钠1-2，月桂酰肌氨酸钠0.5-1，水80-100；
助剂的制备方法是：
将鲜茶叶、鲜松针和鲜桑叶清洗并粉碎后与柠檬酸钠混合，共同研磨均匀，先加入柠檬酸、草酸和水80-90℃、400-600r/min搅拌6-8h，再加入月桂酰肌氨酸钠50-60℃、800-1000r/min搅拌0.5-1h，冷却后过滤，取上清液，即得。
一种基于植物秸秆的重金属吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量称取原料，先将芦苇秸秆、玉米秸秆和玉米芯混合后粉碎，加入泥炭和酒石酸钾钠共同研磨均匀，再按固液重量比1：3-1：4加入4-8%的醋酸溶液60-80℃搅拌1-2h，冷却后将pH调至中性，过滤并将滤渣充分干燥，得改性粉体；
（2）将羧甲基壳聚糖、苹果酸、γ-聚谷氨酸、助剂和葡萄糖酸钠加入水中50-60℃、600-800r/min搅拌0.5-1h，再加入改性粉体和氯化钙同样温度件下800-1000r/min搅拌10-15min，冷却后静置1-2h，于80-90℃干燥后研磨至100-200目，即得。
本发明的优点是：
1. 本发明以芦苇秸秆和玉米秸秆为主要原料，通过配方与工艺的改进制得重金属吸附剂，有效回收利用农业废料，原料来源广泛、价格低廉，重金属结合吸附能力强，且能吸附去除水中氮磷等污染物，经济性好，实用性强；
2. 安全环保，无毒无害，处理废水过程中不向环境中引入二次污染。
具体实施方式
本发明非限定实施例如下：
实施例1：基于植物秸秆的重金属吸附剂的制备
一种基于植物秸秆的重金属吸附剂，由下列重量(kg)的组分原料制备而成：
芦苇秸秆12，玉米秸秆12，玉米芯4，泥炭4，羧甲基壳聚糖1.5，苹果酸3，γ-聚谷氨酸0.4，葡萄糖酸钠1.5，氯化钙3，柠檬酸钠1.5，助剂5，水45；
其中，助剂由下列重量份的原料制成：
鲜茶叶25，鲜松针4，鲜桑叶4，柠檬酸3，草酸0.8，柠檬酸钠1.5，月桂酰肌氨酸钠0.8，水90；
助剂的制备方法是：
将鲜茶叶、鲜松针和鲜桑叶清洗并粉碎后与柠檬酸钠混合，共同研磨均匀，先加入柠檬酸、草酸和水90℃、400r/min搅拌6h，再加入月桂酰肌氨酸钠60℃、1000r/min搅拌0.5h，冷却后过滤，取上清液，即得。
基于植物秸秆的重金属吸附剂的制备方法包括以下步骤：
（1）按重量称取原料，先将芦苇秸秆、玉米秸秆和玉米芯混合后粉碎，加入泥炭和酒石酸钾钠共同研磨均匀，再按固液重量比1：3加入8%的醋酸溶液80℃搅拌1h，冷却后将pH调至中性，过滤并将滤渣充分干燥，得改性粉体；
（2）将羧甲基壳聚糖、苹果酸、γ-聚谷氨酸、助剂和葡萄糖酸钠加入水中60℃、800r/min搅拌0.5h，再加入改性粉体和氯化钙同样温度件下1000r/min搅拌15min，冷却后静置1h，于80-90℃干燥后研磨至200目，即得。
实施例2：对重金属铅和铜的吸附效果
称取实施例1中的吸附剂0.5g，加入到1L重金属铅离子浓度为0.1g/L的水中，于室温下吸附1h，检测溶液中剩余铅离子的浓度，测得吸附量为33.4mg/g。
称取实施例1中的吸附剂0.5g，加入到1L重金属铜离子浓度为0.1g/L的水中，于室温下吸附1h，检测溶液中剩余铜离子的浓度，测得吸附量为54.1mg/g。

Claims (2)

1.一种基于植物秸秆的重金属吸附剂，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：
芦苇秸秆10-15，玉米秸秆10-15，玉米芯3-5，泥炭3-5，羧甲基壳聚糖1-2，苹果酸2-4，γ-聚谷氨酸0.3-0.5，葡萄糖酸钠1-2，氯化钙2-4，酒石酸钾钠1-2，助剂4-6，水40-50；
所述助剂由下列重量份的原料制成：
鲜茶叶20-30，鲜松针3-5，鲜桑叶3-5，柠檬酸2-4，草酸0.5-1，柠檬酸钠1-2，月桂酰肌氨酸钠0.5-1，水80-100；
所述助剂的制备方法是：
将鲜茶叶、鲜松针和鲜桑叶清洗并粉碎后与柠檬酸钠混合，共同研磨均匀，先加入柠檬酸、草酸和水80-90℃、400-600r/min搅拌6-8h，再加入月桂酰肌氨酸钠50-60℃、800-1000r/min搅拌0.5-1h，冷却后过滤，取上清液，即得。
2.根据权利要求1所述的一种基于植物秸秆的重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按重量称取原料，先将芦苇秸秆、玉米秸秆和玉米芯混合后粉碎，加入泥炭和酒石酸钾钠共同研磨均匀，再按固液重量比1：3-1：4加入4-8%的醋酸溶液60-80℃搅拌1-2h，冷却后将pH调至中性，过滤并将滤渣充分干燥，得改性粉体；
（2）将羧甲基壳聚糖、苹果酸、γ-聚谷氨酸、助剂和葡萄糖酸钠加入水中50-60℃、600-800r/min搅拌0.5-1h，再加入改性粉体和氯化钙同样温度件下800-1000r/min搅拌10-15min，冷却后静置1-2h，于80-90℃干燥后研磨至100-200目，即得。
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