CN117225373A - 一种基于固体废弃物的吸附过滤材料及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于固体废弃物的吸附过滤材料及制备方法和应用，该吸附过滤材料通过对固体废弃物进行改性获得，吸附过滤材料带有羟基基团并负载Fe3+，固体废弃物为枣核、花生壳或杏核。本发明提供的基于固体废弃物的吸附过滤材料及制备方法和应用，通过对固体废弃物进行改性处理得到具有羟基基团并负载Fe3+的吸附过滤材料，枣核、花生壳或杏核均具有较好的比表面积，通过改性处理后羟基基团、Fe3+接到吸附过滤材料中，大大提高产品的吸附能力，在污水过滤和废气过滤应用广泛，制备工艺简单，成本低廉，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明属于过滤材料技术领域，具体涉及一种基于固体废弃物的吸附过滤材料及制备方法和应用。
背景技术
固体废弃物的利用价值低，通常会被人们直接抛弃或焚烧处理，不仅污染环境而且造成资源浪费。随着人们环保意识的增强，如何对固体废弃物进行资源再利用成为人们研究的热点。目前关于将固体废弃物制成吸附过滤材料的报道很多，但是通常制备工艺繁琐、吸附效果有待进一步提高。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于固体废弃物的吸附过滤材料及制备方法和应用。
为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：
本发明公开了一种基于固体废弃物的吸附过滤材料，所述吸附过滤材料通过对固体废弃物进行改性获得，所述吸附过滤材料带有羟基基团并负载Fe3+，所述固体废弃物为枣核、花生壳或杏核。
本发明还公开了一种基于固体废弃物的吸附过滤材料的制备方法，包括以下步骤：
1)收集固体废弃物，使用去离子水处理固体废弃物，干燥、振荡粉碎，得到固体粉末；
2)将步骤1)所得固体粉末与去离子水混合均匀，再于27-58℃条件下加入石墨烯、三氯化铁和氧化钙粉末，超声搅拌混匀；
3)将步骤2)所得产物于110-190℃条件下继续反应0.5-3.5h，随后过滤、干燥、过滤，得到所需吸附过滤材料。
进一步的，步骤1)中，对所述固体废弃物使用去离子水洗净后再使用去离子水煮沸30-40min，期间加入2-4次冷的去离子水，随后冷却至室温后，使用去离子水清洗2-5次，每次清洗间隔1-3h，最后于50-75℃条件下干燥15-30h，振荡粉碎，得到固体粉末。
进一步的，所述固体粉末的粒径为0.02-0.15mm。
进一步的，步骤2)中，所述固体粉末、石墨烯、三氯化铁和氧化钙粉末的投加量为1：(0.5-1)：(5-10)：(10-20)。
本发明还公开了一种基于固体废弃物的吸附过滤材料在污水过滤中的应用，可用于吸附污水中的重金属。
本发明还公开了一种基于固体废弃物的吸附过滤材料在废气过滤中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明公开了一种基于固体废弃物的吸附过滤材料及制备方法和应用，该吸附过滤材料通过对固体废弃物进行改性获得，吸附过滤材料带有羟基基团并负载Fe3+，固体废弃物为枣核、花生壳或杏核。本发明提供的基于固体废弃物的吸附过滤材料及制备方法和应用，通过对固体废弃物进行改性处理得到具有羟基基团并负载Fe3+的吸附过滤材料，枣核、花生壳或杏核均具有较好的比表面积，氧化钙粉末反应后变成氧化氢钙，羟基基团、Fe3+接到吸附过滤材料中，协同石墨烯、Fe3+大大提高产品的吸附能力，在污水过滤和废气过滤应用广泛，制备工艺简单，成本低廉，应用前景广阔。
具体实施方式
下面对本发明进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
一方面，本发明提供了一种基于固体废弃物的吸附过滤材料，该吸附过滤材料通过对固体废弃物进行改性获得，吸附过滤材料带有羟基基团并负载Fe3+，固体废弃物为枣核、花生壳或杏核，易于取材，实现变废为宝。
另一方面，本发明还提供了一种基于固体废弃物的吸附过滤材料的制备方法，包括以下步骤：
1)收集固体废弃物，使用去离子水处理固体废弃物，干燥、振荡粉碎，得到固体粉末；
2)将步骤1)所得固体粉末与去离子水混合均匀，再于27-58℃条件下加入石墨烯、三氯化铁和氧化钙粉末，超声搅拌混匀；
3)将步骤2)所得产物于110-190℃条件下继续反应0.5-3.5h，随后过滤、干燥、过滤，得到所需吸附过滤材料。
步骤1)中，对所述固体废弃物使用去离子水洗净后再使用去离子水煮沸30-40min，期间加入2-4次冷的去离子水，随后冷却至室温后，使用去离子水清洗2-5次，每次清洗间隔1-3h，最后于50-75℃条件下干燥15-30h，振荡粉碎，得到固体粉末，挑选出粒径为0.02-0.15mm的固体粉末进行步骤2)。
步骤2)中，固体粉末、石墨烯、三氯化铁和氧化钙粉末的投加量为1：(0.5-1)：(5-10)：(10-20)。
本发明还公开了一种基于固体废弃物的吸附过滤材料在污水或废气过滤中的应用。
实施例1
一种基于固体废弃物的吸附过滤材料，通过对固体废弃物进行改性获得，吸附过滤材料带有羟基基团并负载Fe3+，固体废弃物为枣核。
一种基于固体废弃物的吸附过滤材料的制备方法，包括以下步骤：
1)收集固体废弃物，使用去离子水处理固体废弃物，干燥、振荡粉碎，得到固体粉末；
2)将步骤1)所得固体粉末与去离子水混合均匀，再于50℃条件下加入石墨烯、三氯化铁和氧化钙粉末，超声搅拌混匀；
3)将步骤2)所得产物于170℃条件下继续反应2h，随后过滤、干燥、过滤，得到所需吸附过滤材料。
步骤1)中，对固体废弃物使用去离子水洗净后再使用去离子水煮沸30min，期间加入4次冷的去离子水，随后冷却至室温后，使用去离子水清洗4次，每次清洗间隔3h，最后于60℃条件下干燥30h，振荡粉碎，得到固体粉末，过滤筛选出粒径为0.02-0.10mm的固体粉末进行步骤2)。
步骤2)中，固体粉末、石墨烯、三氯化铁和氧化钙粉末的投加量为1：1：5：10。三氯化铁的浓度为15％。
实施例2
一种基于固体废弃物的吸附过滤材料，通过对固体废弃物进行改性获得，所述吸附过滤材料带有羟基基团并负载Fe3+，固体废弃物为花生壳。
一种基于固体废弃物的吸附过滤材料的制备方法，包括以下步骤：
1)收集固体废弃物，使用去离子水处理固体废弃物，干燥、振荡粉碎，得到固体粉末；
2)将步骤1)所得固体粉末与去离子水混合均匀，再于50℃条件下加入石墨烯、三氯化铁和氧化钙粉末，超声搅拌混匀；
3)将步骤2)所得产物于135℃条件下继续反应3h，随后过滤、干燥、过滤，得到所需吸附过滤材料。
步骤1)中，对固体废弃物使用去离子水洗净后再使用去离子水煮沸40min，期间加入2次冷的去离子水，随后冷却至室温后，使用去离子水清洗5次，每次清洗间隔3h，最后于65℃条件下干燥20h，振荡粉碎，得到固体粉末。
步骤2)中，固体粉末、石墨烯、三氯化铁和氧化钙粉末的投加量为1：0.5-1：10：20。
余同实施例1。
实施例3
一种基于固体废弃物的吸附过滤材料，通过对固体废弃物进行改性获得，吸附过滤材料带有羟基基团并负载Fe3+，固体废弃物为杏核。
一种基于固体废弃物的吸附过滤材料的制备方法，包括以下步骤：
1)收集固体废弃物，使用去离子水处理固体废弃物，干燥、振荡粉碎，得到固体粉末；
2)将步骤1)所得固体粉末与去离子水混合均匀，再于45℃条件下加入石墨烯、三氯化铁和氧化钙粉末，超声搅拌混匀；
3)将步骤2)所得产物于150℃条件下继续反应1h，随后过滤、干燥、过滤，得到所需吸附过滤材料。
步骤1)中，对固体废弃物使用去离子水洗净后再使用去离子水煮沸40min，期间加入2次冷的去离子水，随后冷却至室温后，使用去离子水清洗3次，每次清洗间隔2h，最后于75℃条件下干燥25h，振荡粉碎，得到固体粉末。
余同实施例1。
实施例4
一种基于固体废弃物的吸附过滤材料，通过对固体废弃物进行改性获得，吸附过滤材料带有羟基基团并负载Fe3+，固体废弃物为枣核。
一种基于固体废弃物的吸附过滤材料的制备方法，包括以下步骤：
1)收集固体废弃物，使用去离子水处理固体废弃物，干燥、振荡粉碎，得到固体粉末；
2)将步骤1)所得固体粉末与去离子水混合均匀，再于55℃条件下加入石墨烯、三氯化铁和氧化钙粉末，超声搅拌混匀；
3)将步骤2)所得产物于110℃条件下继续反应3.5h，随后过滤、干燥、过滤，得到所需吸附过滤材料。
步骤1)中，对所述固体废弃物使用去离子水洗净后再使用去离子水煮沸35min，期间加入3次冷的去离子水，随后冷却至室温后，使用去离子水清洗3次，每次清洗间隔3h，最后于60℃条件下干燥20h，振荡粉碎，得到固体粉末。
余同实施例1。
未具体描述的部分或结构采用现有技术或现有产品即可，在此不做赘述。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于固体废弃物的吸附过滤材料，其特征在于，所述吸附过滤材料通过对固体废弃物进行改性获得，所述吸附过滤材料带有羟基基团并负载Fe3+，所述固体废弃物为枣核、花生壳或杏核。
2.根据权利要求1所述的一种基于固体废弃物的吸附过滤材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)收集固体废弃物，使用去离子水处理固体废弃物，干燥、振荡粉碎，得到固体粉末；
2)将步骤1)所得固体粉末与去离子水混合均匀，再于27-58℃条件下加入石墨烯、三氯化铁和氧化钙粉末，超声搅拌混匀；
3)将步骤2)所得产物于110-190℃条件下继续反应0.5-3.5h，随后过滤、干燥、过滤，得到所需吸附过滤材料。
3.根据权利要求1所述的一种基于固体废弃物的吸附过滤材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，对所述固体废弃物使用去离子水洗净后再使用去离子水煮沸30-40min，期间加入2-4次冷的去离子水，随后冷却至室温后，使用去离子水清洗2-5次，每次清洗间隔1-3h，最后于50-75℃条件下干燥15-30h，振荡粉碎，得到固体粉末。
4.根据权利要求3所述的一种基于固体废弃物的吸附过滤材料的制备方法，其特征在于，所述固体粉末的粒径为0.02-0.15mm。
5.根据权利要求1所述的一种基于固体废弃物的吸附过滤材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述固体粉末、石墨烯、三氯化铁和氧化钙粉末的投加量为1：(0.5-1)：(5-10)：(10-20)。
6.根据权利要求1所述的一种基于固体废弃物的吸附过滤材料在污水过滤中的应用。
7.根据权利要求1所述的一种基于固体废弃物的吸附过滤材料在废气过滤中的应用。
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