一種介孔葛根渣吸附材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附材料及其制備方法，尤其涉及一種介孔葛根渣吸附材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]葛根既是傳統(tǒng)的中藥材，又是上乘的保健食品，有解肌退熱，透瘆，生津止渴，升陽(yáng)止瀉之功，在我國(guó)，人們食用和藥用葛根至少有三千年的悠久歷史。
[0003]如今，隨著化工等企業(yè)的不斷發(fā)展，人類與其的關(guān)系也越發(fā)的密切，化工等產(chǎn)品普及到生活的方方面面，但大量的污水排放卻對(duì)人類的身體健康和生態(tài)環(huán)境造成了很大程度的侵害，為此，人們想出了很多種吸附材料改性治理污水的方法，一般采用的是化學(xué)方法、物理方法等，目前最有效的改性方法是通過(guò)微生物生長(zhǎng)的方式來(lái)改變吸附材料的性能，比如，公開(kāi)號(hào)為CN102631895A，名稱為“葛根渣吸附材料及其制備方法”，是采用真菌生長(zhǎng)的方式使固體表面的性能得到加強(qiáng)，但無(wú)法改變物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，造成吸附材料浪費(fèi)、利用率不高，從而使吸附性能得不到整體的提高；因此能否在此基礎(chǔ)上研宄出一種不僅可以改變物質(zhì)的表面性能，還可以改變物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的微生物改性吸附材料，對(duì)目前的污水治理領(lǐng)域至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)微生物生長(zhǎng)的方式只能改變物質(zhì)的表面性能，提高吸附效果，但無(wú)法改變物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，造成吸附材料浪費(fèi)、利用率不高，吸附性能也不能整體提高的弊端，提供了一種介孔葛根渣吸附材料及其制備方法，通過(guò)引入硝酸鎳和硝酸鋁夾雜在葛根渣中，經(jīng)厭氧發(fā)酵使整個(gè)葛根渣內(nèi)部呈膨脹結(jié)構(gòu)，滅菌后形成介孔，改變物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:所述的介孔葛根渣吸附材料由葛根渣、硝酸鎳、硝酸鋁和尿素為主要原料制備而成。
[0006]一種介孔葛根渣吸附材料及其制備方法，其制備步驟為:
(1)取提取葛根素后的葛根渣80?130g，加入含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5?15%尿素的無(wú)水乙醇溶液450?750ml浸泡；
(2)在上述混合物中加入4?7g硝酸鎳，5?9g硝酸鋁，室溫下攪拌1.5?2.0h ;
(3)過(guò)濾，濾渣在自然通風(fēng)條件下晾干；
(4)把晾干后的葛根渣混合物用牛糞覆蓋，并保持溫度50°C?60°C，厭氧發(fā)酵8?12
天;
(5)把厭氧發(fā)酵后的葛根渣放在陰暗、潮濕、通風(fēng)的地方發(fā)霉；
(6)在發(fā)霉期間，每隔半小時(shí)用無(wú)水乙醇淋濕，待霉芽長(zhǎng)出0.6?1.1 ym時(shí)，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2?2.1% H2O2溶液滅菌；
(7)滅菌后，在火爐上反復(fù)焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔葛根渣吸附材料。
[0007]本發(fā)明應(yīng)用方法:
將制備好的介孔葛根渣吸附材料分別放入體積為600ml濃度為700?1200mg/L含有三氯甲烷、甲苯、余氯的廢水中，pH值為6.0?7.0的情況下，吸附3個(gè)小時(shí)，去除率達(dá)99%以上。
[0008]本發(fā)明的原理:在原有微生物改性葛根渣的吸附材料基礎(chǔ)上，加入硝酸鎳、硝酸鋁和尿素在無(wú)水乙醇的混合體系中，經(jīng)引入硝酸鎳和硝酸鋁夾雜在葛根渣中，通過(guò)厭氧發(fā)酵整個(gè)葛根渣內(nèi)部呈膨脹結(jié)構(gòu)，以葛根渣為基質(zhì)，鎳、鋁為骨架，霉芽為生長(zhǎng)點(diǎn)，經(jīng)滅菌后形成介孔。
[0009]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:
(1)通過(guò)引入硝酸鎳和硝酸鋁夾雜在葛根渣中，經(jīng)厭氧發(fā)酵使整個(gè)葛根渣內(nèi)部呈膨脹結(jié)構(gòu)，滅菌后形成介孔，使其吸附更徹底；
(2)不僅可以改變物質(zhì)的表面性能，還可以改變物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，利用率高、大大減少了吸附材料的浪費(fèi)，吸附性能也實(shí)現(xiàn)了整體的提高。
實(shí)施方式
[0010]該吸附材料由葛根渣、硝酸鎳、硝酸鋁和尿素為主要原料制備而成。
[0011]首先取提取葛根素后的葛根渣80?130g，加入含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5?15%尿素的無(wú)水乙醇溶液450?750ml浸泡；然后在上述混合物中加入4?7g硝酸鎳，5?9g硝酸鋁，室溫下攪拌1.5?2.0h ;過(guò)濾，濾渣在自然通風(fēng)條件下晾干；而后把晾干后的葛根渣混合物用牛糞覆蓋，并保持溫度50°C?60°C，厭氧發(fā)酵8?12天；再把厭氧發(fā)酵后的葛根渣放在陰暗、潮濕、通風(fēng)的地方發(fā)霉；在發(fā)霉期間，每隔半小時(shí)用無(wú)水乙醇淋濕，待霉芽長(zhǎng)出0.6?1.1ym時(shí)，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2?2.1%&02溶液滅菌；滅菌后，在火爐上反復(fù)焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔葛根渣吸附材料。
實(shí)例I
[0012]首先取提取葛根素后的葛根渣80g，加入含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%尿素的無(wú)水乙醇溶液450ml浸泡；；然后在上述混合物中加入4g硝酸鎳，5g硝酸鋁，室溫下攪拌1.5h ;過(guò)濾，濾渣在自然通風(fēng)條件下晾干；而后把晾干后的葛根渣混合物用牛糞覆蓋，并保持溫度50°C，厭氧發(fā)酵8天；再把厭氧發(fā)酵后的葛根渣放在陰暗、潮濕、通風(fēng)的地方發(fā)霉；在發(fā)霉期間，每隔半小時(shí)用無(wú)水乙醇淋濕，待霉芽長(zhǎng)出0.6 ym時(shí)，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2% H2O2溶液滅菌；滅菌后，在火爐上反復(fù)焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔葛根渣吸附材料；將制備好的介孔葛根渣吸附材料放入體積為600ml濃度為700mg/L含有三氯甲烷的廢水中，pH值為6.0的情況下，吸附3個(gè)小時(shí)，去除率高達(dá)99.5%。
實(shí)例2
[0013]首先取提取葛根素后的葛根渣110g，加入含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%尿素的無(wú)水乙醇溶液600ml浸泡；；然后在上述混合物中加入6g硝酸鎳，7g硝酸鋁，室溫下攪拌1.Sh ;過(guò)濾，濾渣在自然通風(fēng)條件下晾干；而后把晾干后的葛根渣混合物用牛糞覆蓋，并保持溫度55°C，厭氧發(fā)酵10天；再把厭氧發(fā)酵后的葛根渣放在陰暗、潮濕、通風(fēng)的地方發(fā)霉；在發(fā)霉期間，每隔半小時(shí)用無(wú)水乙醇淋濕，待霉芽長(zhǎng)出0.9 ym時(shí)，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.6% H2O2溶液滅菌；滅菌后，在火爐上反復(fù)焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔葛根渣吸附材料；將制備好的介孔葛根渣吸附材料放入體積為600ml濃度為1000mg/L含有甲苯的廢水中，pH值為6.5的情況下，吸附3個(gè)小時(shí)，去除率高達(dá)99.8%。
實(shí)例3
[0014]首先取提取葛根素后的葛根渣130g，加入含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%尿素的無(wú)水乙醇溶液750ml浸泡；；然后在上述混合物中加入7g硝酸鎳，9g硝酸鋁，室溫下攪拌2.0h ;過(guò)濾，濾渣在自然通風(fēng)條件下晾干；而后把晾干后的葛根渣混合物用牛糞覆蓋，并保持溫度60°C，厭氧發(fā)酵12天；再把厭氧發(fā)酵后的葛根渣放在陰暗、潮濕、通風(fēng)的地方發(fā)霉；在發(fā)霉期間，每隔半小時(shí)用無(wú)水乙醇淋濕，待霉芽長(zhǎng)出1.1 μπι時(shí)，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.1% H2O2溶液滅菌；滅菌后，在火爐上反復(fù)焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔葛根渣吸附材料；將制備好的介孔葛根渣吸附材料放入體積為600ml濃度為1200mg/L含有余氯的廢水中，pH值為7.0的情況下，吸附3個(gè)小時(shí)，去除率高達(dá)99.9%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種介孔葛根渣吸附材料，其特征在于:該吸附材料由葛根渣、硝酸鎳、硝酸鋁和尿素為主要原料制備而成。2.一種介孔葛根渣吸附材料及其制備方法，其特征在于: (1)取提取葛根素后的葛根渣80?130g，加入含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5?15%尿素的無(wú)水乙醇溶液450?750ml浸泡；(2)在上述混合物中加入4?7g硝酸鎳，5?9g硝酸鋁，室溫下攪拌1.5?2.0h ; (3)過(guò)濾，濾渣在自然通風(fēng)條件下晾干； (4)把晾干后的葛根渣混合物用牛糞覆蓋，并保持溫度50°C?60°C，厭氧發(fā)酵8?12天; (5)把厭氧發(fā)酵后的葛根渣放在陰暗、潮濕、通風(fēng)的地方發(fā)霉； (6)在發(fā)霉期間，每隔半小時(shí)用無(wú)水乙醇淋濕，待霉芽長(zhǎng)出0.6?1.1 ym時(shí)，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2?2.1% H2O2溶液滅菌； (7)滅菌后，在火爐上反復(fù)焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔葛根渣吸附材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種介孔葛根渣吸附材料及其制備方法。本發(fā)明是以葛根渣為主要原料，采用微生物生長(zhǎng)的方式，通過(guò)在原有微生物改性葛根渣吸附材料的基礎(chǔ)上，加入含有尿素的無(wú)水乙醇溶液浸泡，引入硝酸鎳和硝酸鋁夾雜在葛根渣中，通過(guò)厭氧發(fā)酵使整個(gè)葛根渣內(nèi)部呈膨脹結(jié)構(gòu)，以葛根渣為基質(zhì)，鎳、鋁為骨架，霉芽為生長(zhǎng)點(diǎn)，經(jīng)滅菌后形成介孔，最后在火爐上反復(fù)焙炒、迅速冷卻、冷凍干燥。本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)引入硝酸鎳和硝酸鋁，經(jīng)厭氧發(fā)酵、滅菌，形成介孔，不僅可以改變物質(zhì)的表面性能，還可以改變物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使材料的吸附更徹底、利用率更高，也大大減少了吸附材料的棄費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了吸附性能的整體提高，去除率高達(dá)99％以上。
【IPC分類】C02F1/28, B01J20/24, B01J20/30
【公開(kāi)號(hào)】CN104941593
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510319087
【發(fā)明人】陳毅忠, 盛艷花
【申請(qǐng)人】常州大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月11日