且攪拌30分鐘，使活性炭微粒沉積到藺草顆粒表面，接著過(guò)濾分離，得到負(fù)載了活性炭的藺草顆粒，再將其經(jīng)過(guò)120°C烘焙I小時(shí)，由此得到本發(fā)明所述的一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑。
[0023]以此重金屬吸附劑處理Cr6+含量為10ppm的重金屬?gòu)U水，當(dāng)溶液pH為2時(shí)，吸附劑用量為lg/100ml，20小時(shí)后，水中Cr6+的殘余量小于原重金屬?gòu)U水中Cr6+含量的1%。當(dāng)用量達(dá)到4g/100ml時(shí)，只需4h，Cr6+的吸附率即超過(guò)99%。
[0024]再生處理:將使用后的吸附劑過(guò)濾，以2%的NaOH溶液浸泡20min，過(guò)濾烘干，重新對(duì)Cr6+含量10ppm的溶液進(jìn)行吸附，同樣可達(dá)到99%以上的吸附率。
[0025]實(shí)施例2:
取野生藺草500g，經(jīng)過(guò)120°C烘干4h，將烘干后的藺草截?cái)喑砷L(zhǎng)度的顆粒，作為基材，其余步驟與實(shí)施例1相同。
[0026]以此吸附劑處理Cr6+含量為10ppm的重金屬?gòu)U水，結(jié)果與實(shí)施例1 一致。表明藺草的結(jié)構(gòu)與復(fù)合活性炭工藝是吸附性能的關(guān)鍵，而其原始長(zhǎng)度、粗細(xì)等影響不大。
[0027]實(shí)施例3:
取藺草加工業(yè)中廢棄的藺草500g，經(jīng)過(guò)120°C烘干4h，將烘干后的藺草截?cái)喑砷L(zhǎng)度2mm-5mm的顆粒，作為基材。
[0028]配制殼聚糖溶液，首先在100ml去離子水中溶解40g檸檬酸，待溶解完全后，加入分子量10kDa的殼聚糖粉末15g，攪拌溶解。
[0029]在配制完成后的殼聚糖溶液中加入30g小于等于20微米，在110°C中干燥過(guò)I小時(shí)的活性炭粉，攪拌分散均勻，得到活性炭粉分散液，將10g的藺草顆粒浸沒(méi)在所述的活性炭分散液中，加熱至75°C，并且攪拌30分鐘，使活性炭微粒沉積到藺草顆粒表面，接著過(guò)濾分離，得到負(fù)載了活性炭的藺草顆粒，再將其經(jīng)過(guò)120°C烘焙I小時(shí)，由此得到本發(fā)明所述的一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑。
[0030]以此吸附劑處理Cr6+含量為10ppm的重金屬?gòu)U水，使用量為2g/100ml，當(dāng)pH為2時(shí)，12小時(shí)后，水中Cr6+的殘余量小于原重金屬?gòu)U水中Cr 6+含量的1%。
[0031]實(shí)施例4:
取藺草加工業(yè)中廢棄的藺草500g，首先經(jīng)過(guò)90°C烘干8h，再將烘干后的藺草截?cái)喑砷L(zhǎng)度的顆粒，作為基材。
[0032]配制殼聚糖溶液，先將60g檸檬酸溶解到100mL的去離子水中，等到完全溶解后，加入分子量200kDa的殼聚糖粉末10g，攪拌溶解。
[0033]在配制完成后的殼聚糖溶液中加入30g的小于等于20微米，在120°C中干燥過(guò)I小時(shí)活性碳粉，攪拌分散均勻，得到活性碳粉分散液，再在所述的活性碳粉分散液中加入10g的藺草顆粒，加熱至80°C，并且攪拌30分鐘，使得活性炭微粒沉積到藺草顆粒表面，接著過(guò)濾分離，得到負(fù)載了活性炭的藺草顆粒，在將其經(jīng)過(guò)130°C烘焙I小時(shí)，便得到本發(fā)明所述的一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑。
[0034]以此吸附劑處理Cr6+含量為10ppm的重金屬?gòu)U水，使用量為2g/100ml，當(dāng)pH為2時(shí)，12小時(shí)后，水中Cr6+的殘余量小于原重金屬?gòu)U水中Cr 6+含量的1%。
[0035]實(shí)施例5:
取藺草加工業(yè)中廢棄的藺草500g，先經(jīng)過(guò)100°C烘干6h。將烘干后的藺草截?cái)喑砷L(zhǎng)度2mm-5mm的顆粒，作為基材。
[0036]配制殼聚糖溶液，首先將50g檸檬酸溶解到100mL的去離子水中，待溶解完全后，加入分子量50kDa的殼聚糖粉末20g，攪拌溶解。
[0037]在配制完成后的殼聚糖溶液中加入1g小于等于20微米，在100°C中干燥過(guò)I小時(shí)的活性炭粉，攪拌分散均勻，得到活性炭粉分散液，將10g的藺草顆粒浸沒(méi)在所述活性炭粉分散液中，加熱至60°c，并且攪拌30分鐘，使活性炭微粒沉積到藺草顆粒表面。接著過(guò)濾分離，得到負(fù)載了活性炭的藺草顆粒，將其經(jīng)過(guò)140°C焙烘I小時(shí)便得到本發(fā)明所述的一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑。
[0038]以此重金屬吸附劑處理Cr6+含量為10ppm的重金屬?gòu)U水，使用量為2g/100mL，當(dāng)pH為2時(shí)，12小時(shí)后，水中Cr6+的殘余量小于原重金屬?gòu)U水中Cr 6+含量的1%。
[0039]本發(fā)明的保護(hù)范圍包括但不限于以上實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)，任何對(duì)本技術(shù)做出的本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到的替換、變形、改進(jìn)均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑，包括基材、粘結(jié)劑、活性炭微粒，其特征在于:所述基材為表面具有溝槽結(jié)構(gòu)的藺草，所述粘結(jié)劑為殼聚糖，且所述藺草的表面負(fù)載有所述活性炭微粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑，其特征在于:所述表面具有溝槽結(jié)構(gòu)的藺草選自野生藺草或藺草加工業(yè)中廢棄的藺草。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑制備方法，其特征在于步驟如下: 步驟1:將干燥后的藺草截?cái)?，得到長(zhǎng)度的藺草顆粒作為基材； 步驟2:配制濃度為10g/L-20g/L的殼聚糖溶液，將10g-30g的活性炭粉加入其中，攪拌混合分散均勻，得到活性炭粉分散液； 步驟3:在所述活性炭粉分散液中放入藺草顆粒，使其浸沒(méi)，然后加熱并攪拌，讓活性炭粉分散液中的活性炭微粒沉積到藺草顆粒的表面，接著過(guò)濾分離得到負(fù)載了活性炭的藺草顆粒，再經(jīng)過(guò)烘焙得到所述的一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑制備方法，其特征在于:所述步驟I中的藺草在使用前經(jīng)過(guò)90°C _120°C烘干4h-8h后備用。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑制備方法，其特征在于:所述步驟3中過(guò)濾分離后得到的負(fù)載了活性炭的藺草顆粒在120°C -140°C中烘焙I小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑制備方法，其特征在于:所述步驟3中在所述活性炭粉分散液中放入藺草顆粒使其浸沒(méi)后需加熱至60°C -80并且攪拌30分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑制備方法，其特征在于:所述步驟2中使用的殼聚糖溶液中地殼聚糖分子量在50kDa至200kDa ;配制所述殼聚糖溶液采用的溶劑為檸檬酸，所述檸檬酸的濃度為40g/L-60g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基礎(chǔ)生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑制備方法，其特征在于:所述步驟2中加入殼聚糖溶液中的活性炭粉為粒度小于等于20微米的粉狀活性炭，所述粉狀活性炭在使用前要經(jīng)過(guò)100°C _120°C干燥I小時(shí)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種以廉價(jià)生物質(zhì)材料為基礎(chǔ)，以殼聚糖為粘結(jié)劑，通過(guò)表面負(fù)載活性炭微粒制備重金屬吸附劑的方法，將經(jīng)過(guò)烘干后的藺草截?cái)?，得到長(zhǎng)度2mm-5mm的藺草顆粒作為基材，配制濃度為10g/L-20g/L的殼聚糖溶液，將10g-30g的活性炭粉加入其中，攪拌混合分散均勻，得到活性炭粉分散液，在所述活性炭粉分散液中放入藺草顆粒，使其浸沒(méi)，然后加熱并攪拌，讓活性炭粉分散液中的活性炭微粒沉積到藺草顆粒的表面，接著過(guò)濾分離得到負(fù)載了活性炭的藺草顆粒，再經(jīng)過(guò)烘焙得到所述的一種基于生物質(zhì)材料的重金屬吸附劑。本發(fā)明所述的重金屬吸附劑對(duì)六價(jià)鉻在pH從1-6的范圍內(nèi)都有很好的吸附效果。對(duì)濃度100ppm的六價(jià)鉻，當(dāng)吸附劑用量達(dá)到10g/L以上時(shí)，可實(shí)現(xiàn)99%以上的吸附率。
【IPC分類】B01J20-30, C02F1-62, B01J20-24, C02F1-28
【公開(kāi)號(hào)】CN104667884
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510061410
【發(fā)明人】王尚軍, 王瑄, 林玲, 陳海珍, 趙寶艷
【申請(qǐng)人】浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日