一種新型高粱秸稈吸附材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型高粱秸稈吸附材料的制備方法，它是選用成熟高長的高粱秸稈，用自來水浸泡后進行洗滌，烘干至恒重再磨成粉，過篩；再將粉末浸泡在去離子水中，用活化好的淀粉酶和蛋白酶進行酶解，后加入KOH溶液反應(yīng)，再用稀H2SO4溶液中和；將溶液過濾、晾干，再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)5-10小時；過濾晾干，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，洗凈后烘干即得一種新型高粱秸稈吸附材料。這種吸附材料制造方法簡單，成本低廉，環(huán)境友好，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】 一種新型高粱秸稈吸附材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高粱秸桿吸附材料，特別涉及可用來作為處理廢水的一種吸附材料及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)化的發(fā)展，工業(yè)技術(shù)給我們生活帶來了許多新產(chǎn)品，但同時也對環(huán)境造成了許多污染，特別是重金屬污染。重金屬污染與其他有機化合物的污染不同，不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學的或生物的凈化，使有害性降低或解除。而重金屬污染源可長達數(shù)十年甚至百年都難以降解。重金屬污染最主要是污染水源，這些污染水源進入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后，可通過食物鏈進行轉(zhuǎn)移、積累、放大，從而對我們生活帶來極大的危害。
[0003]目前常用來處理含重金屬廢水的方法有絮凝法、高級氧化法、、膜分離法、電解還原法等，這些方法因處理效率低或成本高等問題，難以大范圍推廣使用，人們開始尋找廉價易得，可廣泛使用的處理廢水方法。利用農(nóng)作物吸附材料吸附廢水中的重金屬是一種具有發(fā)展前景的重金屬廢水處理方法。
[0004]我國作為一個農(nóng)業(yè)大國，作物秸桿產(chǎn)量很大，但在秸桿綜合利用方面，利用效率還很低，其大部分秸桿被焚燒或廢棄，既浪費資源又污染環(huán)境。高粱秸桿中含有豐富的纖維素，纖維素鏈中的葡萄糖基環(huán)上的羥基可以進行酯化，酶化和共聚反應(yīng)，因此可將高粱秸桿通過酯化、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，改性制備成一種低成本的的重金屬吸附材料，高粱秸桿吸附材料將大大提高高粱秸桿的利用效率，并具有以下優(yōu)點:一是原料豐富、價格低廉；二是對環(huán)境友好；三是反應(yīng)流程簡捷、耗時短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種高粱秸桿吸附材料及其制備方法。
[0006]為實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
采用天然高粱秸桿作為纖維素的來源，通過酶化、酯化改性制備一種低成本吸附材料。
[0007]—種高粱秸桿吸附材料的制備方法，包括如下步驟:
(1)選用成熟高長的高粱秸桿，用自來水浸泡后進行清洗，除去泥土和灰塵，再用蒸餾水洗滌，在80°C條件下烘干至恒重；
⑵將烘干的高粱秸桿磨成粉，選取分散度好的過60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0.01-0.05mol/L的淀粉酶和蛋白酶，在35-50°C條件下反應(yīng)1-2小時；
(4)加入0.05-0.lmol/L的KOH溶液，反應(yīng)30-60分鐘，再用稀H2SO4溶液中和；
(5)將⑷中所得溶液過濾，再晾干，將晾干的粉末與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻，重新浸泡在去離子水中，在50°C條件下反應(yīng)5-10小時；
(6)將(5)中溶液過濾晾干，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高粱秸桿吸附材料。
[0008]本發(fā)明具有下列優(yōu)點和特性；
(1)與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用酶降解的方式，將高粱秸桿中的淀粉和蛋白質(zhì)進行酶解，同時又不破壞其它成分，過程簡單高效；
⑵這種吸附劑吸附效果優(yōu)異，能對多種重金屬進行有效吸附；
⑶這種吸附材料制造方法簡單，成本低廉，環(huán)境友好，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0009]實施例一:
選用成熟高長的高粱秸桿，用自來水浸泡后進行清洗，除去泥土和灰塵，再用蒸餾水洗滌，在80°C條件下烘干至恒重；將烘干的高粱秸桿磨成粉，選取分散度好的過60目篩，收集粉末；稱取所得粉末50g浸泡在去離子水中，加入活化好的0.0lmol/L淀粉酶溶液和蛋白酶溶液各2mL，在35-50°C條件下反應(yīng)I小時，然后加入IOmL的0.05mol/L KOH溶液，反應(yīng)50分鐘，再用H2SO4溶液中和，把中和所得液體過濾，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，過濾，之后用去離子水清洗3次除去殘留的離子液，再用95%的酒精清洗2次，洗凈后放入50°C的電熱恒溫干燥箱中烘干即得高粱秸桿吸附材料。
[0010]實施例二:
選用成熟高長的高粱秸桿，用自來水浸泡后進行清洗，除去泥土和灰塵，再用蒸餾水洗滌，在80°C條件下烘干至恒重；將烘干的高粱秸桿磨成粉，選取分散度好的過60目篩，收集粉末；稱取所得粉末50g浸泡在去離子水中，加入活化好的0.05mol/L淀粉酶溶液和蛋白酶溶液各2mL，在35-50°C條件下反應(yīng)2小時，然后加入IOmL的0.lmol/L KOH溶液，反應(yīng)50分鐘，再用H2SO4溶液中和。把中和所得液體過濾，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，過濾，之后用去離子水清洗3次除去殘留的離子液，再用95%的酒精清洗2次，洗凈后放入50°C的電熱恒溫干燥箱中烘干即得高粱秸桿吸附材料。
[0011]實施例三:
選用成熟高長的高粱秸桿，用自來水浸泡后進行清洗，除去泥土和灰塵，再用蒸餾水洗滌，在80°C條件下烘干至恒重；將烘干的高粱秸桿磨成粉，選取分散度好的過60目篩，收集粉末；稱取所得粉末IOOkg打入3噸衛(wèi)生儲罐，并往罐中注入適量去離子水，加入活化好的0.05mol/L淀粉酶溶液和蛋白酶溶液各2mL，在50°C條件下反應(yīng)2小時，然后加入5L的
0.lmol/L KOH溶液，反應(yīng)I小時，再用H2SO4溶液中和，將中和所得液體用板框壓縮機過濾，再晾干；將晾干的粉末與尿素按I: I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，過濾，之后用去離子水清洗4次除去殘留的離子液，洗凈后在50°C的溫度下，干燥烘干即得高粱秸桿吸附材料。
【權(quán)利要求】
1.一種新型高粱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行: (1)選用成熟高長的高粱秸桿，用自來水浸泡后進行清洗，除去泥土和灰塵，再用蒸餾水洗滌，在80°C條件下烘干至恒重； ⑵將烘干的高粱秸桿磨成粉，選取分散度好的過60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0.01-0.05mol/L的淀粉酶和蛋白酶，在35-50°C條件下反應(yīng)1-2小時； (4)加入0.05-0.lmol/L的KOH溶液，反應(yīng)30-60分鐘，再用稀H2SO4溶液中和； (5)將⑷中所得溶液過濾，再晾干，將晾干的粉末與尿素按1:1的質(zhì)量比混合均勻，重新浸泡在去離子水中，在50°C條件下反應(yīng)5-10小時； (6)將(5)中溶液過濾晾干，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高粱秸桿吸附材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粱秸桿吸附材料的制備方法，其特征在于，在步驟⑶中所用的淀粉酶和蛋白酶的溶度為0.01-0.05mol/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粱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H2SO4溶液的質(zhì)量分數(shù)低于15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粱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】B01J20/30GK104028230SQ201410237784
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月1日
【發(fā)明者】李 榮 申請人:李 榮