CN105381787A - 一种新型环保吸附材料及其制备工艺 - Google Patents

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives

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Abstract

本发明公开了一种新型环保吸附材料及其制备方法。该方法是以南瓜叶为纤维素原料，将其洗净、烘干、研成粉末，再依次与异丙醇溶液、NaOH溶液、柠檬酸溶液反应改性，最后烘干即可得一种新型环保吸附材料。该制备工艺流简单、环境友好、不造成二次污染。

Description

一种新型环保吸附材料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种吸附材料，特别涉及一种以植物叶片作为原料，改性制备的一种环保吸附材料及方法，属于吸附材料领域。
背景技术
随着近几十年工业化进程的发展，重金属的利用越来越广泛，伴随而来的重金属污染问题也越来越严重，特别是含重金属废水的排放越来越多。电镀、选矿和制革等许多工业排放的废水、废气和废渣常导致水环境的重金属污染。废水中各种有害的物质经过水体富集到生物链中，最终进入人体，破坏正常的生理代谢活动，其中含有的重金属离子是对环境污染最严重和对人类健康危害最大的有害物质之一，重金属不能生物降解，对生物体的危害极大，所以对重金属污染废水的处理显得格外急迫。
目前，用于去除污水中重金属离子的有效分离工艺有：沉淀、离子交换、电化学处理、膜技术、蒸发凝固、反渗透和电渗析等，但这些技术的应用有时受工艺和经济的限制，近年来通过活的生物体吸附移走重金属的方法已引起关注，这一方法主要利用超积累植物、藻类和微生物对重金属有较大的吸附能力去除废水中的重金属，但用活的生物体来处理污水受生物体本身的生物量和生长特性的限制，因此至今该类方法还不适于大规模的应用。
纤维素是地球上最丰富的、可以恢复的天然资源，具有价廉、可降解并对环境不产生污染等特点，因此世界各国都十分重视对纤维素的研究与开发。纤维素是由许多β-D-葡萄糖分子脱水缩合而成，纤维素可以经过一系列的化学改性反应制取不同用途的功能高分子材料。改性纤维素类吸附剂是目前纤维素功能高分子材料的重要发展方向之一。这类吸附剂既具有活性炭的吸附能力，又比吸附树脂更易再生，环保性能好，某些植物叶片细胞有多层微纤维结构，本发明以南瓜叶作为纤维素的来源，在异丙醇、NaOH溶液和柠檬酸溶液的作用下，改性制备成一种吸附材料，该吸附材料可用于废水处理，高效且环保，不造成二次污染。
发明内容
本发明是提供一种新型环保吸附材料及其制备方法。该制备方法是通过以下技术路线实现的：
⑴选用适量的南瓜叶用清水浸泡，再用蒸馏水洗净并放入烘箱中进行烘干至恒重；
⑵将烘干的叶片用粉碎机粉碎，过筛；
⑶用一容器收集粉末，再往容器中倒入一定溶度的异丙醇，并不断搅拌使其充分反应；
⑷将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗，清洗产物置于干燥箱中进行烘干；
⑸烘干产物重新放入容器中，再倒入一定溶度的NaOH溶液，并不断搅拌使其充分反应；
⑹将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗，清洗产物置于干燥箱中进行烘干；
⑺烘干产物重新放入容器中，再倒入一定溶度的柠檬酸溶液，并不断搅拌使其充分反应；⑻最后用蒸馏水洗至溶液为中性，并进行过滤，烘干后即可得一种吸附材料。
优先地，步骤⑴中，烘干温度为40-60℃。
优先地，步骤⑵中，筛的目数为100-200目。
优先地，步骤⑶中，异丙醇的溶度为20%，反应时间为10-15小时。
优先地，步骤⑷、⑹、⑻中，烘干温度条件为在40-60℃，烘干时间为10-20小时。
优先地，步骤⑸中，NaOH的溶度为0.1-0.5mol/L，反应时间为1-2小时。
先地，步骤⑺中，柠檬酸的溶度为0.5-1mol/L，反应时间为2-4小时。
本发明具有下列优点和特性：
⑴易再生、环境友好；
⑵工艺简单，生产效率高。
具体实施方式
实施例一：
选用适量的南瓜叶用清水浸泡，再用蒸馏水洗净，然后放入40℃条件下的烘箱中进行烘干至恒重，再将烘干的叶片用粉碎机粉碎，过200目筛，称取10g粉末放入一容器中，再往容器中倒入溶度为20%异丙醇，并不断搅拌使其充分反应，10小时后将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗，清洗产物置于40℃条件下的干燥箱中进行烘干，烘干20小时后，烘干物重新放入容器中，再倒入0.1mol/L的NaOH溶液，并不断搅拌使其充分反应，2小时后将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗，清洗产物置于40℃条件下的干燥箱中进行烘干，烘干20小时后，烘干产物重新放入容器中，再倒入0.5mol/L的柠檬酸溶液，搅拌反应4小时后将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗至溶液为中性，最后置于40℃条件下的干燥箱中进行烘干，烘干20小时后即可得一种吸附材料。
实施例二：
选用适量的南瓜叶用清水浸泡，再用蒸馏水洗净，然后放入60℃条件下的烘箱中进行烘干至恒重，再将烘干的叶片用粉碎机粉碎，过100目筛，称取20g粉末放入一容器中，再往容器中倒入溶度为20%异丙醇，并不断搅拌使其充分反应，12小时后将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗，清洗产物置于50℃条件下的干燥箱中进行烘干，烘干15小时后，烘干物重新放入容器中，再倒入0.5mol/L的NaOH溶液，并不断搅拌使其充分反应，1小时后将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗，清洗产物置于50℃条件下的干燥箱中进行烘干，烘干15小时后，烘干产物重新放入容器中，再倒入1mol/L的柠檬酸溶液，搅拌反应2小时后将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗至溶液为中性，最后置于50℃条件下的干燥箱中进行烘干，烘干15小时后即可得一种吸附材料。
实施例三：
选用适量的南瓜叶用清水浸泡，再用蒸馏水洗净，然后放入60℃条件下的烘箱中进行烘干至恒重，再将烘干的叶片用粉碎机粉碎，过100目筛，称取20g粉末放入一容器中，再往容器中倒入溶度为20%异丙醇，并不断搅拌使其充分反应，15小时后将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗，清洗产物置于60℃条件下的干燥箱中进行烘干，烘干10小时后，烘干物重新放入容器中，再倒入0.5mol/L的NaOH溶液，并不断搅拌使其充分反应，1小时后将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗，清洗产物置于60℃条件下的干燥箱中进行烘干，烘干10小时后，烘干产物重新放入容器中，再倒入1mol/L的柠檬酸溶液，搅拌反应2小时后将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗至溶液为中性，最后置于60℃条件下的干燥箱中进行烘干，烘干10小时后即可得一种吸附材料。

Claims (7)

1.一种新型环保吸附材料，其特征在于，该吸附材料的制备方法包括如下步骤：
⑴选用适量的南瓜叶用清水浸泡，再用蒸馏水洗净并放入烘箱中进行烘干至恒重；
⑵将烘干的叶片用粉碎机粉碎，过筛；
⑶用一容器收集粉末，再往容器中倒入一定溶度的异丙醇，并不断搅拌使其充分反应；
⑷将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗，清洗产物置于干燥箱中进行烘干；
⑸烘干产物重新放入容器中，再倒入一定溶度的NaOH溶液，并不断搅拌使其充分反应；
⑹将溶液过滤，并用蒸馏水进行清洗，清洗产物置于干燥箱中进行烘干；
⑺烘干产物重新放入容器中，再倒入一定溶度的柠檬酸溶液，并不断搅拌使其充分反应；⑻最后用蒸馏水洗至溶液为中性，并进行过滤，烘干后即可得一种吸附材料。
2.根据权利要求1所述的一种新型环保吸附材料，其特征在于，步骤⑴中，烘干温度为40-60℃。
3.根据权利要求1所述的一种新型环保吸附材料，其特征在于，步骤⑵中，筛的目数为100-200目。
4.根据权利要求1所述的一种新型环保吸附材料，其特征在于，步骤⑶中，异丙醇的溶度为20%，反应时间为10-15小时。
5.根据权利要求1所述的一种新型环保吸附材料，其特征在于，步骤⑷、⑹、⑻中，烘干温度条件为在40-60℃，烘干时间为10-20小时。
6.根据权利要求1所述的一种新型环保吸附材料，其特征在于，步骤⑸中，NaOH的溶度为0.1-0.5mol/L，反应时间为1-2小时。
7.根据权利要求1所述的一种新型环保吸附材料，其特征在于，步骤⑺中，柠檬酸的溶度为0.5-1mol/L，反应时间为2-4小时。
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