一種棉花秸稈吸附材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種棉花秸稈吸附材料的制備方法，它是選用成熟的棉花秸稈，經(jīng)過(guò)清洗、搗碎、烘干或曬干、磨粉、過(guò)篩，得到棉花秸稈粉末；再將粉末浸泡在去離子水中，加入活化好的淀粉酶分解棉花秸稈粉末中多余淀粉；再加入NaOH溶液反應(yīng)，后用稀HCl溶液中和，再過(guò)濾、晾干；將晾干的粉末與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻，重新浸泡在去離子水中反應(yīng)一段時(shí)間，后經(jīng)清洗、烘干，即得到一種棉花秸稈吸附材料。該棉花秸稈吸附材料的制備工藝流程簡(jiǎn)捷、耗時(shí)短；原料豐富，價(jià)格低廉，且對(duì)環(huán)境友好；對(duì)廢水中重金屬離子具有良好的吸附能力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種棉花秸稈吸附材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保新型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種處理重金屬?gòu)U水的棉花秸桿吸附材料及制備方法，在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電鍍、印染、制革等工業(yè)活動(dòng)越來(lái)越廣泛，給我們生活帶來(lái)許多便利的同時(shí)，也將產(chǎn)生大量的重金屬污染，重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同。不少有機(jī)化合物可以通過(guò)自然界本身物理的、化學(xué)的或生物的凈化，使有害性降低或解除。而重金屬很難在環(huán)境中降解。這些重金屬?gòu)U水進(jìn)入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后，可通過(guò)食物鏈進(jìn)行轉(zhuǎn)移、積累、放大，對(duì)人類(lèi)和生物造成極大的危害。
[0003]目前常用來(lái)處理含重金屬?gòu)U水的方法有還原沉淀法、鋇鹽法、電解還原法等，這些方法存在試劑量大、處理成本高、易造成二次污染等問(wèn)題，相比之下，吸附處理方法具有成本低廉、不易造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)，是一種具有發(fā)展前景的廢水重金屬處理方法。
[0004]我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)作物秸桿產(chǎn)量很大，但在農(nóng)作物秸桿綜合利用方面，其大部分被焚燒或廢棄，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。棉花秸桿中含有豐富的纖維素，纖維素鏈中的葡萄糖基環(huán)上的羥基可以進(jìn)行酯化，酶化和共聚反應(yīng)，因此可將棉花秸桿通過(guò)酯化、醚化或螯合等反應(yīng)引入具有酸性、堿性或螯合性質(zhì)的基團(tuán)，改性制備成一種低成本的的重金屬吸附材料，棉花秸桿吸附材料將大大提高棉花秸桿的利用效率，并具有以下優(yōu)點(diǎn):一是反應(yīng)流程簡(jiǎn)捷、耗時(shí)短；二是原料豐富、價(jià)格低廉；三是對(duì)環(huán)境友好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種棉花秸桿吸附材料及其制備方法。該方法制備的吸附材料成本低廉、吸附量大、且不易造成二次污染。
[0006]為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
采用天然棉花秸桿作為纖維素的來(lái)源，通過(guò)酶化、酯化改性制備一種低成本吸附材料。
[0007]一種棉花秸桿吸附材料的制備方法，包括如下步驟:
⑴選用成熟的棉花秸桿，進(jìn)行清洗、搗碎、烘干或曬干；
⑵將烘干或曬干的棉花秸桿磨成粉，并過(guò)70目篩，收集粉末；
(3)將收集的粉末浸泡在去離子水中，加入活化好的0.01- 0.0 5 mo I / L的淀粉酶，在35-50°C條件下反應(yīng)1-2小時(shí)；
(4)加入0.05-0.lmol/L的NaOH溶液，反應(yīng)30-60分鐘，再用稀HCl溶液中和；
(5)將⑷中所得液體過(guò)濾，再晾干；
(6)將(5)中所過(guò)濾晾干得到的粉末與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻，重新浸泡在去離子水中，在50°C條件下反應(yīng)5-10小時(shí)；之后用去離子水或用95%的酒精清洗3-4次除去殘留的離子液，洗凈后在50°C的條件下烘干即得一種棉花秸桿吸附材料。
[0008]本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和特性； (1)與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用酶降解的方式，將棉花秸桿中的淀粉進(jìn)行酶解，過(guò)程簡(jiǎn)單高效，不破壞棉花秸桿的羥基和酚基官能團(tuán)，保證有效吸附成分的含量；
⑵相對(duì)于傳統(tǒng)的吸附劑，這種具有方法簡(jiǎn)單，成本低廉，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)；
⑶這種吸附劑吸附效果優(yōu)異，是一種優(yōu)良的吸附重金屬的吸附材料，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例一:
選用成熟的棉花秸桿，進(jìn)行清洗、搗碎、烘干或曬干；將烘干或曬干的棉花秸桿磨成粉，并過(guò)70目篩，收集粉末；稱(chēng)取所得粉末50g浸泡在去離子水中，加入活化好的0.0lmol/L淀粉酶溶液2mL，在35-50°C條件下反應(yīng)I小時(shí)，然后加入IOmL的0.05mol/L NaOH溶液，反應(yīng)50分鐘，再用HCl溶液中和，把中和所得液體過(guò)濾，再晾干；將晾干的粉末與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻后重新浸泡在去離子水中，在50°C條件下反應(yīng)6小時(shí)，之后用去離子水清洗2-3次除去殘留的離子液，再用95%的酒精清洗1-2次，洗凈后放入50°C的電熱恒溫干燥箱中烘干即得棉花秸桿吸附材料。
[0010]實(shí)施例二:
選用成熟的棉花秸桿，進(jìn)行清洗、搗碎、烘干或曬干；將烘干或曬干的棉花秸桿磨成粉，并過(guò)70目篩，收集粉末；稱(chēng)取所得粉末50g浸泡在去離子水中，加入活化好的0.05mol/L淀粉酶溶液2mL，在35-50°C條件下反應(yīng)2小時(shí)，然后加入IOmL的0.lmol/L NaOH溶液，反應(yīng)50分鐘，再用HCl溶液中和。把中和所得液體過(guò)濾，再晾干；將晾干的粉末與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻后重新浸泡在去離子水中，在50°C條件下反應(yīng)8小時(shí)，之后用去離子水清洗2-3次除去殘留的離子液，再用95%的酒精清洗1-2次，洗凈后放入50°C的電熱恒溫干燥箱中烘干即得棉花秸桿吸附材料。
[0011]實(shí)施例三:
選用成熟的棉花秸桿，進(jìn)行清洗、搗碎、烘干或曬干，將烘干或曬干的棉花秸桿磨成粉，并過(guò)70目篩，收集粉末；稱(chēng)取所得粉末IOOkg打入3噸衛(wèi)生儲(chǔ)罐，并往罐中注入適量去離子水，加入活化好的0.05mol/L淀粉酶溶液2L，在50°C條件下反應(yīng)2小時(shí)，然后加入5L的
0.lmol/L NaOH溶液，反應(yīng)I小時(shí)，再用HCl溶液中和，將中和所得液體用板框壓縮機(jī)過(guò)濾，再晾干；將晾干的粉末與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻后重新打入3噸衛(wèi)生罐中，并注入去離子水，保持在50°C條件下反應(yīng)8小時(shí)，之后用去離子水清洗3-4次除去殘留的離子液，洗凈后在50°C的溫度下，干燥烘干即得棉花秸桿吸附材料。
【權(quán)利要求】
1.一種棉花秸桿吸附材料的制備方法，其特征在于，該制備方法按以下步驟進(jìn)行: ⑴選用成熟的棉花秸桿，進(jìn)行清洗、搗碎、烘干或曬干； ⑵將烘干或曬干的棉花秸桿磨成粉，并過(guò)70目篩，收集粉末； ⑶將收集的粉末浸泡在去離子水中，加入活化好的淀粉酶，在35-50°C條件下反應(yīng)1-2小時(shí)； (4)加入0.05-0.lmol/L的NaOH溶液，反應(yīng)30-60分鐘，再用稀HCl溶液中和； (5)將⑷中所得液體過(guò)濾，再晾干； (6)將(5)中所過(guò)濾晾干得到的粉末與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻，重新浸泡在去離子水中，在50°C條件下反應(yīng)5-10小時(shí)；之后用去離子水或用95%的酒精清洗3-4次除去殘留的離子液，洗凈后在50°C的條件下烘干即得一種棉花秸桿吸附材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉花秸桿吸附材料的制備方法，其特征在于，在步驟⑶中所用的淀粉酶的溶度為0.01-0.05mol/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉花秸桿吸附材料的制備方法，其特征在于，在步驟⑷中所用的稀HCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉花秸桿吸附材料的制備方法，其特征在于，在步驟⑷中所處的溫度控制在40-50°C范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉花秸桿吸附材料的制備方法，其特征在于，在步驟(5)中，晾干是采用自然晾干的方式。
【文檔編號(hào)】B01J20/24GK104028223SQ201410237777
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月1日
【發(fā)明者】何芳玲 申請(qǐng)人:何芳玲