CN104707572A - 一种改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明采用一种纤维素类废弃物制备印染废水处理剂，用酸对甘蔗渣进行改性，步骤如下：称取纤维素类废弃物原料甘蔗渣，水洗、干燥至恒重；将材料粉碎筛选后水洗，与酸溶液混合，进行鼓风干燥，在马弗炉内进行升温、保温处理，冷却至室温后即得改性甘蔗渣吸附剂。该方法采用来源是广泛的廉价的农业废弃物，工艺简捷、成本低廉、经济适用，可再生性好，不仅实现了变废为宝，对环境友好，还能实现生态资源的可持续化发展，可广泛应用于印染废水的治理。
Description
技术领域
本发明属于材料科学与工程领域，具体涉及改性废弃生物质甘蔗渣的制备以用于印染废水的处理。
背景技术
现如今，使用染料最多的行业为纺织品、染色工艺、造纸纸浆、皮革工业以及涂料工业，而每一年由于使用染料产生的废物进入环境中而造成的污染，占染料使用量的10～15％，染料因为其使用量大以及有毒性而对环境产生了严重的污染。传统的染料废水处理法，如絮凝法、生物膜法、厌氧生物处理法对染料废水的降解非常有限，成本也较高。发展新的环保材料，寻找一种较为廉价的污水净化材料，降低污水处理的成本，提高净化效率已成为污水处理中亟待解决的问题。
目前，对染料的处理有多孔分子、活性炭等物质的吸附法，但是这些方法存在吸附效率低或成本高等缺点，因此，近年来，已有学者通过使用化学的方法对一些农副产品进行改性，得到纤维素类吸附剂，并将改性纤维素产物应用于对染料的吸附中，该方法工艺简单、成本低廉且吸附效果较好。
纤维素分子上具有大量的羟基，所以具有一定的吸附作用，再加上纤维素类物质来源广泛、成本低廉，易降解，可再生，对环境友好，经适当处理后可获得低成本、高效率的吸附剂或絮凝剂，这些独特的优点使之成为水处理剂的新选择。
发明内容
本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，制备的吸附剂对印染废水具有较好的吸附能力，且工艺简捷、成本低廉、经济适用，可再生性好。
本发明是通过以下技术方案实现的，包括如下步骤：
1.一种改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取纤维素类废弃物原料甘蔗渣，水洗、干燥至恒重；
(2)将第(1)步中的材料粉碎筛选后水洗，与酸溶液混合；
(3)将第(2)步中的溶液置于摇摆机中充分混合；
(4)将第(3)步中的固液混合体放于马弗炉进行干燥，然后升温保温一定时间；
(5)将第(4)步得到的热化学反应后的植物粉末冷却至室温，清洗，再烘至恒重，冷却后即得改性废弃生物质甘蔗渣。
2.根据权利要求1所述的改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征是，第一步中，用自来水冲洗收集的甘蔗渣，除灰尘和溶于水的杂质，再用蒸馏水冲洗3-4次，截成小段，至于烘箱干燥12小时至恒重。
3.根据权利要求1所述的改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征是，第二步中，所述粉碎机转速在2500r/min。
4.根据权利要求1所述的改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征是，第二步中，所述筛选材料粉末，是指用150目的粒径范围选取植物性粉末。
5.根据权利要求1所述的改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征是，第二步中，所述酸溶液为硫酸或磷酸，浓度在1-2mol/L。
6.根据权利要求1所述的改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征是，第三步中，所述摇摆机混合条件为50℃，保温30min。
7.根据权利要求1所述的改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征是，第四步中，所述马弗炉保温条件为300-400℃下保温30min。
本发明原理：纤维素类分子上的大量羟基具有一定的吸附作用，甘蔗渣的多孔性也使其具有一定的物理吸附能力，这些都会赋予改性废弃生物质一定的吸附能力。利用蔗渣中的羟基在高温下发生酯化反应，形成纤维素酯类在水中电离出羧基从而对重金属离子的产生吸附作用。
本发明通过对甘蔗渣改性，通过实验验证了改性后的材料具有一定的吸附能力，且工艺简单，对重金属离子也有吸附作用，经济社会效益明显，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的改性甘蔗渣的制备方法，包括以下步骤：
用自来水冲洗收集的甘蔗渣，除灰尘和溶于水的杂质，再用蒸馏水冲洗3-4次，截成小段，至于烘箱干燥12小时至恒重→将上述材料粉碎，筛选后水洗，和酸溶液混合→将上述溶液置于摇摆机中充分混合→将上述固液混合体放于马弗炉进行干燥、升温保温→将上述热化学反应后的植物粉末冷却至室温，清洗，再烘至恒重、冷却→即得改性废弃生物质甘蔗渣
实施例一
以甘蔗渣为原料，用自来水冲洗收集的甘蔗渣，除灰尘和溶于水的杂质，再用蒸馏水冲洗3-4次，截成小段，至于烘箱干燥12小时至恒重，将上述材料用粉碎机粉碎，转速2500r/min，150目过筛选后水洗，和2mol/L硫酸溶液混合，置于摇摆机中50℃下保温30min充分混合，得到的上述固液混合体放于马弗炉进行干燥，升温至400℃下保温30min，随后将上述热化学反应后的植物粉末冷却至室温，清洗，再烘至恒重、冷却，即得改性废弃生物质甘蔗渣，其对重金属离子具有较好的吸附性能。
实施例二
以甘蔗渣为原料，用自来水冲洗收集的甘蔗渣，除灰尘和溶于水的杂质，再用蒸馏水冲洗3-4次，截成小段，至于烘箱干燥12小时至恒重，将上述材料用粉碎机粉碎，转速2500r/min，150目过筛选后水洗，和1mol/L磷酸溶液混合，置于摇摆机中50℃下保温30min充分混合，得到的上述固液混合体放于马弗炉进行干燥，升温至300℃下保温30min，随后将上述热化学反应后的植物粉末冷却至室温，清洗，再烘至恒重、冷却，即得改性废弃生物质甘蔗渣，其对含活性染料染液具有较好的脱色性能，脱色率可达70％。
Claims (7)
1.一种改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取纤维素类废弃物原料甘蔗渣，水洗、干燥至恒重；
(2)将第(1)步中的材料粉碎筛选后水洗，与酸溶液混合；
(3)将第(2)步中的溶液置于摇摆机中充分混合；
(4)将第(3)步中的固液混合体放于马弗炉进行干燥，然后升温保温一定时间；
(5)将第(4)步得到的热化学反应后的植物粉末冷却至室温，清洗，再烘至恒重，冷却后即得改性废弃生物质甘蔗渣。
2.根据权利要求1所述的改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征是，第一步中，用自来水冲洗收集的甘蔗渣，除灰尘和溶于水的杂质，再用蒸馏水冲洗3-4次，截成小段，至于烘箱干燥12小时至恒重。
3.根据权利要求1所述的改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征是，第二步中，所述粉碎机转速在2500r/min。
4.根据权利要求1所述的改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征是，第二步中，所述筛选材料粉末，是指用150目的粒径范围选取植物性粉末。
5.根据权利要求1所述的改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征是，第二步中，所述酸溶液为硫酸或磷酸，浓度在1-2mol/L。
6.根据权利要求1所述的改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征是，第三步中，所述摇摆机混合条件为50℃，保温30min。
7.根据权利要求1所述的改性废弃生物质甘蔗渣的制备方法，其特征是，第四步中，所述马弗炉保温条件为300-400℃下保温30min。
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| CN (1) | CN104707572A (zh) |
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