本發(fā)明涉及飲用水凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，由于傳統(tǒng)工業(yè)以及現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的不合理不達(dá)標(biāo)排放，使得地表水以及地下水中cr含量迅速升高，嚴(yán)重影響了人們的生產(chǎn)生活需求以及身體健康，采用一種經(jīng)濟(jì)有效的方法和材料除cr的任務(wù)顯得非常緊迫。目前國內(nèi)外用于除cr的方法主要有離子交換法、混凝沉淀法、吸附法、電滲析法、反滲透法等。其中吸附法成本低、工藝簡單、效率高。常用的吸附除cr材料包括活性氧化鋁、沸石分子篩等，但由于這些吸附除cr材料的價(jià)格昂貴，且吸附效率不高，難以滿足高cr水凈化的需要，大規(guī)模推廣應(yīng)用存在明顯瓶頸。鑒于目前對高cr水凈化的迫切要求，尋找吸附效率高、吸附容量大、成本低廉的新型吸附除cr材料已成為國內(nèi)外重要研究課題。
由于竹葉中含有較多的木質(zhì)素和粗纖維，直接作為飼料喂養(yǎng)牲畜會很難消化，其他方面的應(yīng)用也是少之又少，大大限制了竹葉的綜合利用。竹葉目前主要用做燃料、堆肥甚至是直接廢棄，綜合利用率很低。
利用竹葉制備吸附除氟材料的方法尚未見諸報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種變廢為利、環(huán)境友好的高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑的制備方法，是以叢生竹的新鮮葉片進(jìn)行去尖去基處理后碳化，然后依次使用高氯酸、氫氧化鈉溶液以及丙烯腈醇溶液對碳化竹葉進(jìn)行改性及優(yōu)化處理，得到微摻褐色的黑色片狀高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑；具體包括以下步驟：
（1）將新鮮竹葉去尖去基，留下薄片竹葉，將竹葉水洗后晾干表面水分，截成邊長0.9-1.1cm的矩形薄片，在90-110℃烘烤30-60min；
（2）將烘干后的竹葉矩形薄片于馬弗爐中260℃碳化30-60min，將碳化產(chǎn)物置于蒸餾水中80-90℃浸泡1h，用蒸餾水淋洗至淋洗液澄清，于烘箱中60℃烘至恒重，得到高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑的前驅(qū)體a；
（3）將得到的a完全浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70-72%的高氯酸水溶液中，高氯酸溶液液面高出a至少1cm，浸泡10-30min后，將a與浸泡溶液一起轉(zhuǎn)入高壓水熱反應(yīng)釜中，在60-70℃加熱8-12h；
（4）待高壓水熱反應(yīng)釜冷卻至室溫后，將經(jīng)高氯酸處理過的a取出，用蒸餾水或去離子水洗滌至ph值6.0-7.0，烘干，得到前驅(qū)體b；
（5）將得到的b完全浸入到0.2-1mol/l的氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液液面高出b至少1cm，常溫浸泡10-30h后，用蒸餾水淋洗至淋洗液澄清，于烘箱中60℃烘至恒重，得到前驅(qū)體c；
（6）將得到的c完全浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6-10%的丙烯腈醇溶液中，丙烯腈醇溶液液面高出c至少1cm，常溫浸泡30-35h后，用蒸餾水淋洗至淋洗液澄清，將截留的微摻褐色的黑色樣品于烘箱中60℃烘至恒重，得到高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟（6）得到的高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑為微摻褐色的黑色片狀。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明通過化學(xué)及水熱改性將竹葉制備成吸附除cr材料，可以提高吸附材料的比表面積，改善吸附材料的孔道結(jié)構(gòu)，提高吸附容量和吸附效率；同時(shí)可以明顯改變吸附材料的表面化學(xué)基團(tuán)，使其對cr的吸附選擇性明顯增強(qiáng)；由于本發(fā)明制備的竹葉質(zhì)碳化吸附除cr材料保留了竹葉葉片的薄片狀，便于吸附后的固液分離，變廢為利，環(huán)境友好，具有較高的應(yīng)用前景以及明顯的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
實(shí)施例1
（1）將新鮮竹葉去尖去基，留下薄片竹葉，將竹葉水洗后晾干表面水分，截成邊長0.9cm的矩形薄片，在90℃烘烤30min；
（2）將烘干后的竹葉矩形薄片于馬弗爐中260℃碳化60min，將碳化產(chǎn)物置于蒸餾水中80℃浸泡1h，用蒸餾水淋洗至淋洗液澄清，于烘箱中60℃烘至恒重，得到高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑的前驅(qū)體a；
（3）將得到的a完全浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的高氯酸水溶液中，高氯酸溶液液面高出a至少1cm，浸泡30min后，將a與浸泡溶液一起轉(zhuǎn)入高壓水熱反應(yīng)釜中，在65℃加熱10h；
（4）待高壓水熱反應(yīng)釜冷卻至室溫后，將經(jīng)高氯酸處理過的a取出，用蒸餾水或去離子水洗滌至ph值6.0，烘干，得到前驅(qū)體b。
（5）將得到的b完全浸入到0.6mol/l的氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液液面高出b至少1cm，常溫浸泡20h后，用蒸餾水淋洗至淋洗液澄清，于烘箱中60℃烘至恒重，得到前驅(qū)體c；
（6）將得到的c完全浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的丙烯腈醇溶液中，丙烯腈醇溶液液面高出c至少1cm，常溫浸泡35h后，用蒸餾水淋洗至淋洗液澄清，將截留的微摻褐色的黑色樣品于烘箱中60℃烘至恒重，得到微摻褐色的黑色片狀高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑。
實(shí)施例2
（1）將新鮮竹葉去尖去基，留下薄片竹葉，將竹葉水洗后晾干表面水分，截成邊長1.0cm的矩形薄片，在100℃烘烤60min；
（2）將烘干后的竹葉矩形薄片于馬弗爐中260℃碳化45min，將碳化產(chǎn)物置于蒸餾水中90℃浸泡1h，用蒸餾水淋洗至淋洗液澄清，于烘箱中60℃烘至恒重，得到高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑的前驅(qū)體a；
（3）將得到的a完全浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72%的高氯酸水溶液中，高氯酸溶液液面高出a至少1cm，浸泡20min后，將a與浸泡溶液一起轉(zhuǎn)入高壓水熱反應(yīng)釜中，在70℃加熱12h；
（4）待高壓水熱反應(yīng)釜冷卻至室溫后，將經(jīng)高氯酸處理過的a取出，用蒸餾水或去離子水洗滌至ph值7.0，烘干，得到前驅(qū)體b。
（5）將得到的b完全浸入到0.2mol/l的氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液液面高出b至少1cm，常溫浸泡30h后，用蒸餾水淋洗至淋洗液澄清，于烘箱中60℃烘至恒重，得到前驅(qū)體c；
（6）將得到的c完全浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的丙烯腈醇溶液中，丙烯腈醇溶液液面高出c至少1cm，常溫浸泡33h后，用蒸餾水淋洗至淋洗液澄清，將截留的微摻褐色的黑色樣品于烘箱中60℃烘至恒重，得到微摻褐色的黑色片狀高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑。
實(shí)施例3
（1）將新鮮竹葉去尖去基，留下薄片竹葉，將竹葉水洗后晾干表面水分，截成邊長1.1cm的矩形薄片，在110℃烘烤45min；
（2）將烘干后的竹葉矩形薄片于馬弗爐中260℃碳化30min，將碳化產(chǎn)物置于蒸餾水中85℃浸泡1h，用蒸餾水淋洗至淋洗液澄清，于烘箱中60℃烘至恒重，得到高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑的前驅(qū)體a；
（3）將得到的a完全浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71%的高氯酸水溶液中，高氯酸溶液液面高出a至少1cm，浸泡10min后，將a與浸泡溶液一起轉(zhuǎn)入高壓水熱反應(yīng)釜中，在60℃加熱8h；
（4）待高壓水熱反應(yīng)釜冷卻至室溫后，將經(jīng)高氯酸處理過的a取出，用蒸餾水或去離子水洗滌至ph值6.5，烘干，得到前驅(qū)體b。
（5）將得到的b完全浸入到0.9mol/l的氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液液面高出b至少1cm，常溫浸泡10h后，用蒸餾水淋洗至淋洗液澄清，于烘箱中60℃烘至恒重，得到前驅(qū)體c；
（6）將得到的c完全浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的丙烯腈醇溶液中，丙烯腈醇溶液液面高出c至少1cm，常溫浸泡30h后，用蒸餾水淋洗至淋洗液澄清，將截留的微摻褐色的黑色樣品于烘箱中60℃烘至恒重，得到微摻褐色的黑色片狀高性能竹葉質(zhì)碳化cr吸附劑。
本發(fā)明通過化學(xué)及水熱改性將竹葉制備成吸附除cr材料，可以提高吸附材料的比表面積，改善吸附材料的孔道結(jié)構(gòu)，提高吸附容量和吸附效率；同時(shí)可以明顯改變吸附材料的表面化學(xué)基團(tuán)，使其對cr的吸附選擇性明顯增強(qiáng)；由于本發(fā)明制備的竹葉質(zhì)碳化吸附除cr材料保留了竹葉葉片的薄片狀，便于吸附后的固液分離，變廢為利，環(huán)境友好，具有較高的應(yīng)用前景以及明顯的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
上面對本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。