CN109331785A - 一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法 - Google Patents

一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109331785A
CN109331785A CN201811230137.0A CN201811230137A CN109331785A CN 109331785 A CN109331785 A CN 109331785A CN 201811230137 A CN201811230137 A CN 201811230137A CN 109331785 A CN109331785 A CN 109331785A
Authority
CN
China
Prior art keywords
agronomic crop
waste agronomic
absorption agent
waste
copper absorption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811230137.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李先学
陈彰旭
郑炳云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Putian University
Original Assignee
Putian University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Putian University filed Critical Putian University
Priority to CN201811230137.0A priority Critical patent/CN109331785A/zh
Publication of CN109331785A publication Critical patent/CN109331785A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4812—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of organic character
    • B01J2220/4825—Polysaccharides or cellulose materials, e.g. starch, chitin, sawdust, wood, straw, cotton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

本发明属于金属吸附技术领域，具体公开了一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法。将废弃农作物和催化剂和水置于内衬为聚四氟乙烯的高压反应釜中，充分搅拌使物料混合均匀；然后将高压反应釜密封后放入马弗炉或烘箱中，在180‑210℃下反应10‑25h，取出，自然冷却至室温；最后将冷却后的产物进行离心分离，得到废弃农作物水解后的固体残余物，即为铜离子吸附剂。本发明充分利用可再生的废弃农作物资源，制备方法简单，无需引入其它化学试剂进行接枝或改性，环境友好，成本低廉，符合循环经济和可持续发展的理念，同时解决了废弃农作物焚烧产生的二次污染问题。

Description

一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法
技术领域
本发明属于金属吸附技术领域，具体涉及一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法。
背景技术
废弃农作物在自然界中有广泛的分布和丰富的储量，是一种取之不尽用之不竭的可再生资源。废弃农作物类生物质主要包括农业生产的废弃物，如农作物秸秆、玉米皮、谷壳、小麦皮等。目前已有专利报道利用纤维素作为基体对某些金属离子吸附，如"用于去除水中砷和氟离子的纤维素基吸附材料及其制备方法（CN102139202A）"，“一种纤维素基吸附剂的制备方法及其应用（CN201510415727.0）”等，但这些基于纤维素的吸附剂通常需要对纤维素进行接枝或改性，需要引入较多的化学试剂，存在生产成本较高、环境污染严重等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法以及该吸附剂的应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法，包括以下步骤：
（1）将废弃农作物、催化剂和水置于内衬为聚四氟乙烯的高压反应釜中，充分搅拌使物料混合均匀；
（2）将上述高压反应釜密封后放入马弗炉或烘箱中，在180-210℃下反应10-25h，取出，自然冷却至室温；
（3）将冷却后的产物进行离心分离，得到废弃农作物水解后的固体残余物，即为铜离子吸附剂。
所述催化剂为稀硫酸或硫酸金属盐，所述硫酸金属盐为硫酸钠或硫酸钾。
所述废弃农作物和催化剂的质量比为5~30:1。
所述水的添加量为聚四氟乙烯内衬容积的50~65%。
所述废弃农作物为天然植物纤维素、农作物秸秆、玉米皮、谷壳、小麦皮或其它废弃农作物中的一种或几种。
所述水为去离子水或蒸馏水。
所述的铜离子吸附剂的用于吸附铜离子，将铜离子吸附剂加入到含铜废水中，在温度为50-55℃，pH为6.8-7.2的条件下进行震荡吸附15-24h，可使水中的铜离子含量大大低于国家规定标准（吸附率可达97%）。
本发明采用以上技术方案，在催化剂作用下，将废弃农作物进行高温降解，直接利用水解残余物作为吸附剂，对铜离子进行吸附，无需引入其它化学试剂进行接枝或改性，环境友好，目前还没有这方面的相关报道。本发明充分利用可再生的废弃农作物资源，具有制备方法简单，成本低廉，所得材料价廉易得等优点，能够充分利用废弃农作物的水解残余物。本发明符合循环经济和可持续发展的理念，同时解决了废弃农作物焚烧产生的二次污染问题。
具体实施方式
实施例1
一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法，包括以下步骤：
（1）将废弃农作物（纤维素）和催化剂（硫酸钠）置于内衬为聚四氟乙烯的高压反应釜中，所述废弃农作物和催化剂的质量比为5:1，添加聚四氟乙烯内衬容积50%的去离子水，然后充分搅拌使物料混合均匀；
（2）将上述高压反应釜密封后放入马弗炉中，在180℃下反应25h，取出，自然冷却至室温；
（3）将冷却后的产物进行离心分离，得到纤维素水解后的固体残余物，即为铜离子吸附剂。
实施例2
一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法，包括以下步骤：
（1）将废弃农作物（农作物秸秆和玉米皮以任意比例混合）和催化剂（稀硫酸）置于内衬为聚四氟乙烯的高压反应釜中，所述废弃农作物和催化剂的质量比为20:1，添加聚四氟乙烯内衬容积60%的去离子水，然后充分搅拌使物料混合均匀；
（2）将上述高压反应釜密封后放入烘箱中，在210℃下反应10h，取出，自然冷却至室温；
（3）将冷却后的产物进行离心分离，得到废弃农作物水解后的固体残余物，即为铜离子吸附剂。
实施例3
一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法，包括以下步骤：
（1）将废弃农作物（谷壳和小麦皮以任意比例混合）和催化剂（硫酸钾）置于内衬为聚四氟乙烯的高压反应釜中，所述废弃农作物和催化剂的质量比为30:1，添加聚四氟乙烯内衬容积65%的蒸馏水，然后充分搅拌使物料混合均匀；
（2）将上述高压反应釜密封后放入马弗炉或烘箱中，在200℃下反应18h，取出，自然冷却至室温；
（3）将冷却后的产物进行离心分离，得到废弃农作物水解后的固体残余物，即为铜离子吸附剂。
应用例1
将实施例1的铜离子吸附剂加入到含铜废水（铜离子含量为1.2mg/L）中，在温度为50℃，pH为7.0的条件下进行震荡吸附24h后，废水中的铜离子含量降低为0.036mg/L。
应用例2
将实施例2的铜离子吸附剂加入到含铜废水（铜离子含量为1.0mg/L）中，在温度为55℃，pH为6.8的条件下进行震荡吸附15h后，废水中的铜离子含量降低为0.03mg/L。
应用例3
将实施例3的铜离子吸附剂加入到含铜废水（铜离子含量为1.5mg/L）中，在温度为50℃，pH为7.0的条件下进行震荡吸附20h后，废水中的铜离子含量降低为0.045mg/L。

Claims (9)

1.一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
（1）将废弃农作物、催化剂和水置于内衬为聚四氟乙烯的高压反应釜中，充分搅拌使物料混合均匀；
（2）将上述高压反应釜密封后放入马弗炉或烘箱中，在180-210℃下反应10-25h，取出，自然冷却至室温；
（3）将冷却后的产物进行离心分离，得到废弃农作物水解后的固体残余物，即为铜离子吸附剂。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法，其特征在于：所述催化剂为稀硫酸或硫酸金属盐。
3.根据权利要求2所述的一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法，其特征在于：所述硫酸金属盐为硫酸钠或硫酸钾。
4.根据权利要求2所述的一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法，其特征在于：所述废弃农作物和催化剂的质量比为5~30:1。
5.根据权利要求1所述的一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法，其特征在于：所述水的添加量为聚四氟乙烯内衬容积的50~65%。
6.根据权利要求1所述的一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法，其特征在于：所述废弃农作物为植物纤维素、农作物秸秆、玉米皮、谷壳、小麦皮中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法，其特征在于：所述水为去离子水或蒸馏水。
8.如权利要求1-7任一方法得到的铜离子吸附剂。
9.如权利要求8所述的铜离子吸附剂的应用，其特征在于：将所述铜离子吸附剂加入到含铜废水中，在温度为50-55℃，pH为6.8-7.2，震荡条件下进行吸附铜离子。
CN201811230137.0A 2018-10-22 2018-10-22 一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法 Pending CN109331785A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811230137.0A CN109331785A (zh) 2018-10-22 2018-10-22 一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811230137.0A CN109331785A (zh) 2018-10-22 2018-10-22 一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109331785A true CN109331785A (zh) 2019-02-15

Family

ID=65311482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811230137.0A Pending CN109331785A (zh) 2018-10-22 2018-10-22 一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109331785A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113277607A (zh) * 2021-04-25 2021-08-20 华能嘉祥发电有限公司 一种植物废弃物基脱硫废水处理试剂及其制备工艺与应用
CN114307957A (zh) * 2021-12-20 2022-04-12 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院 一种改性生物质碳重金属离子吸附剂的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101811692A (zh) * 2010-05-05 2010-08-25 吉林大学 一种秸秆资源化综合利用的新方法
CN102583311A (zh) * 2012-02-07 2012-07-18 北京林业大学 一种利用农林废弃物制备生物质炭的方法
CN103934473A (zh) * 2014-05-14 2014-07-23 莆田学院 一种利用废弃农作物制备水溶性贵金属纳米颗粒的方法
EP3061725A1 (de) * 2015-02-26 2016-08-31 TerraNova Energy GmbH Verfahren zur abtrennung von phosohor aus biomasse und vorrichtung
CN106000303A (zh) * 2016-06-01 2016-10-12 湖南农业大学 一种利用柚子皮制备的生物炭、制备方法及其应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101811692A (zh) * 2010-05-05 2010-08-25 吉林大学 一种秸秆资源化综合利用的新方法
CN102583311A (zh) * 2012-02-07 2012-07-18 北京林业大学 一种利用农林废弃物制备生物质炭的方法
CN103934473A (zh) * 2014-05-14 2014-07-23 莆田学院 一种利用废弃农作物制备水溶性贵金属纳米颗粒的方法
EP3061725A1 (de) * 2015-02-26 2016-08-31 TerraNova Energy GmbH Verfahren zur abtrennung von phosohor aus biomasse und vorrichtung
CN106000303A (zh) * 2016-06-01 2016-10-12 湖南农业大学 一种利用柚子皮制备的生物炭、制备方法及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
尉士俊等: ""水热炭化技术在废弃生物质资源化中的应用研究"", 《节能》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113277607A (zh) * 2021-04-25 2021-08-20 华能嘉祥发电有限公司 一种植物废弃物基脱硫废水处理试剂及其制备工艺与应用
CN113277607B (zh) * 2021-04-25 2023-09-15 华能嘉祥发电有限公司 一种植物废弃物基脱硫废水处理试剂及其制备工艺与应用
CN114307957A (zh) * 2021-12-20 2022-04-12 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院 一种改性生物质碳重金属离子吸附剂的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102888211B (zh) 一种复合定形相变材料及其制备方法
CN103341642B (zh) 一种纳米银粒子的纤维素绿色合成法
CN109331785A (zh) 一种利用废弃农作物制备铜离子吸附剂的方法
WO2018001366A1 (zh) 有机-无机聚合保水肥料及其制备方法
CN102212213B (zh) 一种莲子淀粉变性的方法
CN111184026A (zh) 一种纳米铜/钒酸铋复合抗菌剂的制备方法
CN105647901A (zh) 利用氧化石墨烯改性海藻酸钙制备固定化微生物的方法
CN101066771A (zh) 一种微波辐射生产硫酸钾的新方法
CN108947702A (zh) 一种具有阴离子响应特征的富硒型保水剂及其制备方法
CN106883858A (zh) 一种添加根瘤菌粉末改性的土壤改良剂用秸秆生物质炭及其制作方法
CN101602109B (zh) 一种银纳米材料的制备方法
CN111771910A (zh) 一种磷掺杂氮化碳负载铜高效抗菌剂的制备方法
CN105859317B (zh) 一种利用污泥的方法
CN106542569A (zh) 一种花球状二氧化锡的制备方法
CN104841364A (zh) 一种可以有效降低尾气中重金属含量的吸附剂及其制备方法
CN106955677A (zh) 一种基于离子液体改性的鸡蛋壳/活性炭吸附剂及其制备方法
CN103936503B (zh) 造粒改良剂及其制备方法和在肥料中的应用
CN103626573A (zh) 保水包膜氮磷钾复合肥及其制备方法
CN103739784A (zh) 一种硅藻土复合高吸水树脂材料及其制备方法
CN106188430A (zh) 一种高分子土壤修复剂的制备方法
CN104528748A (zh) 低温可控合成sod型方钠石的方法
CN112108161B (zh) 快速制备钒酸铋/溴氧化铋纳米片异质结光催化剂的方法及其产品和应用
CN103420371A (zh) 以硅酸钾为活化剂制备芦苇活性炭的工艺方法
CN102557823B (zh) 一种用盐析工艺制备有机钛-壳寡糖铵盐生物肥的方法
CN101935379B (zh) 碱糊化马铃薯淀粉接枝共聚合成含氮高吸水树脂的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190215

RJ01 Rejection of invention patent application after publication