一種去除印染廢水中堿性品綠的生物質(zhì)復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種去除印染廢水中堿性品綠的生物質(zhì)復(fù)合材料的制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]堿性染料，其發(fā)色基團(tuán)大多數(shù)為有機(jī)堿類，與無機(jī)酸結(jié)成鹽(氯化物)少數(shù)為其他鹽類。染料在水溶液中離解時(shí)，因色素基團(tuán)帶陽電荷，因而屬陽離子染料。它的特點(diǎn)是色澤鮮艷，有瑰麗的熒光(主要是玫紅、黃、橙等色)，而且著色力很強(qiáng)，用很少量的染料即可得到深而濃艷的色澤。色牢度及耐光性差，但用于腈綸(聚丙烯腈纖維)有較好的牢度。堿性染料對(duì)纖維素纖維不上色。七十年代初我國(guó)采用接枝方法以陽離子染料在絲綢上染色。這類染料電離后染料離子帶正電，可與酸性物質(zhì)結(jié)合成鹽。微生物實(shí)驗(yàn)室一般常用的堿性染料有美蘭、甲基紫、草酸銨結(jié)晶紫、醋酸洋紅、堿性復(fù)紅、中性紅、孔雀綠和蕃紅等，在一般的情況下，細(xì)菌易被堿性染料染色。常見的堿性染料有:堿性艷綠(綠1)、堿性品綠(綠4)、堿性玫瑰精B (紫10)、堿性品藍(lán)、堿性紫5BN(紫3)、堿性橙塊(橙2)、堿性品紅(紅14)、堿性嫩黃0 (黃2)、堿性棕G (棕1)、堿性艷藍(lán)B0 (藍(lán)7)、堿性藍(lán)G (藍(lán)1)、堿性藍(lán)B (藍(lán)5)、堿性湖藍(lán)BB (藍(lán)9)、堿性大紅(堿性國(guó)旗紅)、堿性黑、堿性墨綠、堿性艷藍(lán)等。
[0004]堿性品綠又稱堿性綠4，它是一種染料及顏料，其分子式為C23H25N2，分子量為329.46，綠色帶閃光結(jié)晶，易溶于水，極易溶于乙醇，均呈藍(lán)綠色，其水溶液中加入氫氧化鈉產(chǎn)生帶綠光的白色沉淀，在高溫(120°C)下染色，色光不變，在腈綸上染色耐曬堅(jiān)牢度4-5 級(jí)。
[0005]水滑石材料屬于陰離子型層狀化合物。層狀化合物是指具有層狀結(jié)構(gòu)、層間離子具有可交換性的一類化合物，利用層狀化合物主體在強(qiáng)極性分子作用下所具有的可插層性和層間離子的可交換性，將一些功能性客體物質(zhì)引入層間空隙并將層板距離撐開從而形成層柱化合物。水滑石類化合物(LDHs)是一類具有層狀結(jié)構(gòu)的新型無機(jī)功能材料?；腔菏敲号c發(fā)煙硫酸或濃硫酸作用所得的磺化產(chǎn)物，紡織工業(yè)用于制造軟水、水洗和印染織物，能使織物柔軟、印染的織物色彩鮮艷，還能使漂白織物美觀；造紙工業(yè)用于去除水中金屬陽離子，以使紙張顏色正常?？捎糜谖諒U水中的貴金屬及有機(jī)酸和制備低分子量硅酸溶液。
[0006]本發(fā)明的創(chuàng)造性在于:(1)藤蔓/淀粉/18-冠醚-6/水滑石/磺化煤復(fù)合材料是一種新型水處理材料，作為生物質(zhì)材料功能開發(fā)潛力巨大；(2)用淀粉將改性水滑石及改性磺化煤固定至氨化藤蔓中，制備藤蔓生物質(zhì)復(fù)合材料的制備工藝未見文獻(xiàn)報(bào)道；(3)復(fù)合的18-冠醚-6能改善復(fù)合材料吸附染料的適應(yīng)性；(4)無論與水滑石、磺化煤粉體相比，還是藤蔓材料相比，復(fù)合材料的物質(zhì)形態(tài)、成分結(jié)構(gòu)、水處理效率等性能均具備突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明屬于水處理材料領(lǐng)域，涉及一種去除印染廢水中堿性品綠的生物質(zhì)復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明提出的制備方法是將改性水滑石、改性磺化煤復(fù)合到氨化藤蔓的孔道中，具體工藝包括藤蔓洗凈、氨化、水滑石改性、磺化煤改性以及生物質(zhì)復(fù)合材料制備等。本發(fā)明制備的生物質(zhì)復(fù)合材料具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)用淀粉將水滑石及磺化煤固定至藤蔓中，既能發(fā)揮藤蔓密度輕、比表面積大的特性，又能利用水滑石及磺化煤對(duì)堿性品綠吸附能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；(2)與水滑石及磺化煤粉體相比，復(fù)合材料避免了水滑石及磺化煤粉體團(tuán)聚結(jié)塊、堿性品綠吸附力降低的問題，又能避免吸附堿性品綠染料的水滑石及磺化煤難以回收，引發(fā)二次污染的問題；(3)與藤蔓相比，復(fù)合材料大幅度的提高了堿性品綠染料的飽和吸附量，又能避免水處理過程中水流不暢的問題。復(fù)合材料可用于印染廢水處理，市場(chǎng)前景廣闊。
[0009]本發(fā)明提出的去除印染廢水中堿性品綠的藤蔓生物質(zhì)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:
1)清潔藤蔓:將藤蔓漂洗、烘干；其中藤蔓為地瓜藤蔓、南瓜蔓、扁豆藤蔓、花生藤蔓之一種；
2)藤蔓氨化:將清潔后的藤蔓置于氨化溶液中，于40~60°C放置2小時(shí)，漂洗、烘干；其中氨化溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為:氨水濃度5~10g/L，水合肼濃度5~10g/L，尿素濃度5~10g/L，磷酸二氫銨濃度5~10g/L ;
3)水滑石改性:將水滑石置于丙烯酸/過硫酸鉀混合水溶液中，攪拌3小時(shí)，過濾，于90°C干燥9小時(shí)，冷卻，用去離子水洗滌，干燥，得改性的水滑石；其中丙烯酸/過硫酸鉀混合水溶液中丙烯酸的質(zhì)量濃度為10~30%，過硫酸鉀的質(zhì)量濃度為0.1-0.3% ;
4)磺化煤改性:將磺化煤置于焦磷酸鈉/雙氧水混合水溶液中，攪拌6小時(shí)，過濾，于120 V干燥6小時(shí)，冷卻，用去離子水洗滌，干燥，得改性的磺化煤；其中焦磷酸鈉/雙氧水混合水溶液中焦磷酸鈉的質(zhì)量濃度為5~10%，雙氧水的質(zhì)量濃度為1~3% ;
5)生物質(zhì)復(fù)合材料制備:在質(zhì)量濃度為50%的酒精水溶液中，依次加入淀粉、18-冠醚-6、氨化藤蔓、改性水滑石、改性磺化煤，攪拌3小時(shí)，混合物置于干燥箱中，于100°C干燥6小時(shí)，得藤蔓生物質(zhì)復(fù)合材料；其中各種物料的重量比為酒精水溶液/淀粉/18-冠醚-6/氨化藤蔓/改性水滑石/改性磺化煤=4/1/1/1/1/1。
[0010]將上述藤蔓生物質(zhì)復(fù)合材料置于含堿性品綠的印染廢水中，調(diào)節(jié)溶液pH值為7~8，于25°C吸附4小時(shí)，廢水中堿性品綠的濃度為10~100mg/L，吸附完畢，過濾；通過檢測(cè)溶液中殘留的堿性品綠量，得出藤蔓生物質(zhì)復(fù)合材料的堿性品綠吸附量。
[0011]
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明實(shí)施例1
將南瓜藤蔓用自來水洗凈，烘干。
[0013]將氨水、水合肼、尿素、磷酸二氫銨溶于去離子水中，氨水濃度為10g/L，水合肼濃度為10g/L，尿素濃度為10g/L，磷酸二氫銨濃度為10g/L，得氨化溶液。
[0014]將50g洗凈的南瓜藤蔓置于500mL氨化溶液中，于60°C放置2小時(shí)，漂洗、烘干，得氨化的南瓜藤蔓。
[0015]將丙烯酸、過硫酸鉀溶于去離子水中，丙烯酸的質(zhì)量濃度為30%，過硫酸鉀的質(zhì)量濃度為0.3%，得丙烯酸/過硫酸鉀混合水溶液。
[0016]將100g水滑石置于500mL丙烯酸/過硫酸鉀混合水溶液中，攪拌3小時(shí)，過濾，于90°C干燥9小時(shí)，冷卻，用去離子水洗滌，干燥，得改性的水滑石。
[0017]將焦磷酸鈉、雙氧水溶于去離子水中，焦磷酸鈉的質(zhì)量濃度為10%，雙氧水的質(zhì)量濃度為3%，得焦磷酸鈉/雙氧水混合水溶液。
[0018]將100g磺化煤置于500mL焦磷酸鈉/雙氧水混合水溶液中，攪拌6小時(shí)，過濾，于120°C干燥6小時(shí)，冷卻，用去離子水洗滌，干燥，得改性的磺化煤。
[0019]在40g質(zhì)量濃度為50%的酒精水溶液，依次加入10g淀粉、10g 18-冠醚_6、10g氨化藤蔓、10g改性水滑石、log改性磺化煤，攪拌3小時(shí)，混合物置于干燥箱中，于100°C干燥6小時(shí)，得藤蔓生物質(zhì)復(fù)合材料。
[0020]將上述10g藤蔓生物質(zhì)復(fù)合材料置于含堿性品綠的印染廢水中，調(diào)節(jié)溶液pH值為7-8,于25°C吸附4小時(shí)，廢水中堿性品綠的濃度為100mg/L，吸附完畢，過濾；通過檢測(cè)溶液中殘留的堿性品綠量，得出藤蔓生物質(zhì)復(fù)合材料的堿性品綠吸附量為234mg