CN109174024A - 吸附材料的制备方法和吸附材料的使用方法 - Google Patents

吸附材料的制备方法和吸附材料的使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种吸附材料的制备方法和吸附材料的使用方法，其中，吸附材料的制备方法，包括：丝瓜络预处理：用蒸馏水将丝瓜络清洗干净，然后放入鼓风干燥箱内充分烘干至恒重，并将丝瓜络剪成1‑2mm的碎片放入干净的烧杯中密封保存；称取丝瓜络纤维状1‑3g，滤纸碎片1‑3g，放入玩具造纸机搅拌器中，加入50‑200ml蒸馏水，充分混合搅拌10‑20min左右，使丝瓜络与滤纸充分混合；将混合均匀后的丝瓜络和滤纸混合物穿过滚动面，把多余的水分充分挤压掉；将丝瓜络和滤纸混合物放入鼓风干燥箱，完全干燥之后取出，制成所述吸附材料。通过本发明的技术方案，通过制备吸附材料过滤结晶紫染料的废水，其吸附效果好，且吸附后无需固液分离，并可以反复使用。

Description

吸附材料的制备方法和吸附材料的使用方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理技术领域，具体而言，涉及一种吸附材料的制备方法和一种吸附材料的使用方法。
背景技术
随着印染工业的快速发展，染料在工业中被广泛使用，除纺织厂、染化厂和造纸厂外，还有油漆、塑料、食品、皮革等部门。印染废水所带来的环境污染问题也日趋严重。印染废水主要来源于染料及染料中间体生产行业，由各种产品和中间体结晶的母液、生产过程中流失的物料污水等，现已经成为我国主要的水体污染源。结晶紫又称为六甲基紫、甲基紫10B，是一类典型的三苯甲烷类染料，被广泛应用于印染、纺织和油墨工业等领域，还用于纸张、玩具和塑料制品的染色。结晶紫分子结构稳定，难以被微生物降解，导致在环境中长时间存在，进而危害水生生物。
目前主要通过物理来处理结晶紫染料废水。其中物理法包括吸附法和膜分离法。目前存在的主要问题是处理成本高、过程繁琐和造成二次污染等。其中物理法中的吸附法主要是使用吸附剂来处理结晶紫，存在吸附效果不佳，且处理结晶紫后需要将吸附剂与溶液分离，有时会固液分离效果较差，并且操作繁琐。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提供了一种吸附材料的制备方法。
本发明的另一个目的在于提供了一种吸附材料的使用方法。
有鉴于此，本发明第一方面的技术方案提供了一种吸附材料的制备方法，包括：丝瓜络预处理：用蒸馏水将丝瓜络清洗干净，然后放入鼓风干燥箱内充分烘干至恒重，并将丝瓜络剪成1-2mm的碎片放入干净的烧杯中密封保存；将实验室用定性滤纸剪成1-2mm的碎片，放入干净的烧杯中密封保存备用；称取丝瓜络纤维状1-3g，滤纸碎片1-3g，放入玩具造纸机搅拌器中，加入50-200ml蒸馏水，充分混合搅拌10-20min左右，使丝瓜络与滤纸充分混合；将混合均匀后的丝瓜络和滤纸混合物平铺于玩具造纸机平面上，做成直径为8cm的圆形，并使其厚度为5mm左右，穿过滚动面，把多余的水分充分挤压掉；将丝瓜络和滤纸混合物放入鼓风干燥箱，将温度保持60-80℃，时间为1-3h，完全干燥之后取出，制成所述吸附材料，放入干燥器中备用。
本发明第二方面的技术方案提出了一种吸附材料的使用方法，用于吸附结晶紫废水，包括：步骤a，将权利要求1所述的吸附材料裁剪成与布氏漏斗底部大小相适应的形状，直径为7cm，然后将圆饼状物紧贴漏斗内壁，中间不得留有缝隙，吸取配置好的结晶紫溶液25ml，用玻璃棒引流的方式将这25ml溶液通过所述吸附材料进行吸附。
进一步地吸附材料的使用方法，还包括：步骤b，将使用过的所述吸附剂收集起来，放入鼓风干燥箱，温度设置为60-80℃，时间为1-3h，待完全烘干后，取出后，再按照步骤a吸附结晶紫溶液，反复重复步骤a与步骤b，直到吸附剂不能使结晶紫溶液发生明显的褪色为止。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过制备吸附材料过滤结晶紫染料的废水，其吸附效果好，且吸附后无需固液分离，并可以反复使用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本发明的实施例3的吸附材料的重复利用次数与吸附率关系示意图；
图2示出了根据本发明的实施例4的吸附材料的重复利用次数与吸附率关系示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1：
根据本发明的实施例的吸附材料的制备方法，包括：
(1)丝瓜络预处理：由于丝瓜络中含有一些杂质和丝瓜籽，所以首先要用蒸馏水将丝瓜络清洗干净，然后放入鼓风干燥箱内充分烘干至恒重。然后将丝瓜络剪成1-2mm的碎片放入干净的烧杯中密封保存；
(2)将实验室用定性滤纸剪成1-2mm的碎片，放入干净的烧杯中密封保存备用；
(3)称取丝瓜络纤维状质量1-3g，滤纸碎片质量1-3g，放入玩具造纸机搅拌器中，加入50-200ml蒸馏水，充分混合搅拌10-20mi n左右，使丝瓜络与滤纸充分混合；
(4)将混合均匀后的丝瓜络和滤纸混合物平铺于玩具造纸机平面上，做成直径为8cm的圆形，并使其厚度为5mm左右，穿过滚动面，把多余的水分充分挤压掉；
(5)取出步骤(4)制成的圆形物放入鼓风干燥箱，将温度保持60-80℃，时间为1-3h，完全干燥之后取出来，丝瓜络掺杂滤纸的吸附剂制备成功，放入干燥器中备用；
丝瓜络是天然绿色产品，具有表面结构粗糙，体质轻盈，具有韧性，富有弹性等特性，横断面为大空腔，空腔周围是盘根错节的纤维管束，而纤维的内部空间又分布着密集的洞孔。因此丝瓜络为一类较强的染料吸附剂，直接或者将其进行化学改性后作为吸附剂使用，但也存在吸附效果差和固液分离困难的问题。本实施例利用实验室中的定性滤纸作为原料和丝瓜络碎片简单的混合，制备出丝瓜络掺杂滤纸的混合纸，既具有高效吸附结晶紫染料废水的特性，又解决了吸附剂固液分离困难的难题。
实施例2：
根据本发明的实施例的吸附材料的使用方法，用于吸附结晶紫废水，包括：步骤a，将权利要求1所述的吸附材料裁剪成与布氏漏斗底部大小相适应的形状，直径为7cm，然后将圆饼状物紧贴漏斗内壁，中间不得留有缝隙，吸取配置好的结晶紫溶液25ml，用玻璃棒引流的方式将这25ml溶液通过所述吸附材料进行吸附。
进一步地，吸附材料的使用方法，还包括：步骤b，将使用过的所述吸附剂收集起来，放入鼓风干燥箱，温度设置为60-80℃，时间为1-3h，待完全烘干后，取出后，再按照步骤a吸附结晶紫溶液，反复重复步骤a与步骤b，直到吸附剂不能使结晶紫溶液发生明显的褪色为止。
实施例3：
结晶紫染料废水取自印染厂印刷工序废水口，测得结晶紫浓度为1×10-3mol/L，将其稀释成1×10-5mol/L的溶液，用紫外可见分光光度计测定吸光度为1.169，将制备成的吸附材料用于处理结晶紫染料废水，实验结束后，回收吸附剂烘干后重复利用该吸附材料处理结晶紫印染废水。具体步骤如下：
(1)称取预处理好的丝瓜络2.0克和剪成碎片的滤纸2.0克，丝瓜络和滤纸的质量比为1：1，放入玩具造纸机搅拌器中，加入100ml蒸馏水，充分混合搅拌10min左右，使丝瓜络与滤纸充分混合。
(2)将混合均匀后的丝瓜络和滤纸混合物平铺于玩具造纸机平面上，做成直径大约为8cm的圆型，并使其厚度为5mm左右，穿过滚动面，把多余的水分充分挤压掉。
(3)取出丝瓜络掺杂滤纸吸附剂放入鼓风干燥箱，将温度保持80℃，时间为2h，完全干燥之后取出来，吸附材料制备成功，放入干燥器中备用。
(4)将上述制成的吸附材料裁剪成与布氏漏斗底部大小相适应的形状，直径为7cm的圆形，然后将圆饼状物紧贴漏斗内壁，中间不得留有缝隙，吸取上述1×10-5mol/L结晶紫印染废水25ml，用玻璃棒引流的方式将这25ml溶液通过吸附材料进行吸附。
(5)待溶液全部吸附完之后，将漏斗瓶内的液体倒入洁净的小烧杯内，移取其中的3ml放入比色皿内，测定吸附后的吸光度为0.011。
(6)采用式(1)计算吸附率为99.06％，
A0一原溶液的吸光度，A一吸附后溶液的吸光度
(7)将以上使用过的吸附材料收集起来，放入鼓风干燥箱，温度设置为80℃，时间为2h，待完全烘干后，取出后重复进行吸附实验，并且计算吸附率如图1所示。吸附材料可以重复利用7次，以吸附率低于90％则计为失效。
实施例4：
结晶紫染料废水取自印染厂印刷工序废水口，测得结晶紫浓度为1×10-3mol/L，将其稀释成5×10-5mol/L的溶液，用紫外可见分光光度计测定吸光度为2.374，将制备成的吸附材料用于处理结晶紫染料废水，回收的吸附材料烘干后重复利用该材料处理结晶紫印染废水。具体步骤如下：
(1)称取预处理好的丝瓜络1.0克和剪成碎片的滤纸3.0克，丝瓜络和滤纸的质量比为1：3，放入玩具造纸机搅拌器中，加入150ml蒸馏水，充分混合搅拌15min左右，使丝瓜络与滤纸充分混合。
(2)将混合均匀后的丝瓜络和滤纸混合物平铺于玩具造纸机平面上，做成直径大约为8cm的圆形，并使其厚度为5mm左右，穿过滚动面，把多余的水分充分挤压掉。
(3)取出丝瓜络掺杂滤纸吸附剂放入鼓风干燥箱，将温度保持60℃，时间为3h，完全干燥之后取出来，吸附材料圆饼物制备成功，放入干燥器中备用。
(4)将上述制成的吸附材料裁剪成与布氏漏斗底部大小相适应的形状，直径为7cm的圆形，然后将圆饼状物紧贴漏斗内壁，中间不得留有缝隙，吸取上述5×10-5mol/L结晶紫印染废水25ml，用玻璃棒引流的方式将这25ml溶液通过吸附材料进行吸附。
(5)待溶液全部吸附完之后，将漏斗瓶内的液体倒入洁净的小烧杯内，移取其中的2ml放入比色皿内，测定吸附后的吸光度为0.172。
(6)采用式(1)计算吸附率为92.75％。
(7)将以上使用过的吸附材料收集起来，放入鼓风干燥箱，温度设置为60℃，时间为3h，待完全烘干后，取出后重复进行吸附实验，并且计算吸附率如图2所示。吸附材料可以重复利用7次，以吸附率低于90％则计为失效。
以上结合附图说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，通过使用丝瓜络和滤纸混合物制成的吸附材料过滤结晶紫染料的废水，其吸附效果好，且吸附后无需固液分离，并可以反复使用。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种吸附材料的制备方法，其特征在于，包括：
丝瓜络预处理：用蒸馏水将丝瓜络清洗干净，然后放入鼓风干燥箱内充分烘干至恒重，并将丝瓜络剪成1-2mm的碎片放入干净的烧杯中密封保存；
将实验室用定性滤纸剪成1-2mm的碎片，放入干净的烧杯中密封保存备用；
称取丝瓜络纤维状1-3g，滤纸碎片1-3g，放入玩具造纸机搅拌器中，加入50-200ml蒸馏水，充分混合搅拌10-20min左右，使丝瓜络与滤纸充分混合；
将混合均匀后的丝瓜络和滤纸混合物平铺于玩具造纸机平面上，做成直径为8cm的圆形，并使其厚度为5mm左右，穿过滚动面，把多余的水分充分挤压掉；
将丝瓜络和滤纸混合物放入鼓风干燥箱，将温度保持60-80℃，时间为1-3h，完全干燥之后取出，制成所述吸附材料，放入干燥器中备用。
2.一种吸附材料的使用方法，用于吸附结晶紫废水，用于吸附结晶紫废水，其特征在于，包括：
步骤a，将权利要求1所述的吸附材料裁剪成与布氏漏斗底部大小相适应的形状，直径为7cm，然后将圆饼状物紧贴漏斗内壁，中间不得留有缝隙，吸取配置好的结晶紫溶液25ml，用玻璃棒引流的方式将这25ml溶液通过所述吸附材料进行吸附。
3.根据权利要求2所述的吸附材料的使用方法，其特征在于，还包括：
步骤b，将使用过的所述吸附剂收集起来，放入鼓风干燥箱，温度设置为60-80℃，时间为1-3h，待完全烘干后，取出后，再按照步骤a吸附结晶紫溶液，反复重复步骤a与步骤b，直到吸附剂不能使结晶紫溶液发生明显的褪色为止。
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