[發(fā)明專(zhuān)利]桂圓殼在吸附重金屬離子中的應(yīng)用及使用桂圓殼吸附重金屬離子的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810036977.3
• 申請(qǐng)日: 2008-05-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101269858A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃美榮;李舒;李新貴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/28
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/28;C02F1/62;C02F101/20
• 代理公司: 上海光華專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 李強(qiáng);余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

桂圓殼在吸附重金屬離子中的應(yīng)用及使用桂圓殼吸附重金屬離子的方法

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化水平的迅速發(fā)展，作為進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)等不可或缺的材料之一的重金屬，在人類(lèi)的生產(chǎn)生活中起著越來(lái)越重要的作用。但是它們中大多數(shù)都對(duì)人類(lèi)和生態(tài)環(huán)境有著重大危害，例如汞、鉛、鉻等金屬對(duì)生物體都具有很強(qiáng)的危害性，并可能通過(guò)食物鏈的富集作用進(jìn)入人體。所以，有害金屬污染成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。目前，治理有害金屬污染方法很多。近年來(lái)，吸附劑吸附法以其廉價(jià)高效等特點(diǎn)受到越來(lái)越多的重視。而在眾多吸附劑中，天然吸附劑又以其具有原料來(lái)源豐富、成本低廉、品種多樣、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而受到人們青睞。

天然吸附劑成本的高低，又在于其前期預(yù)處理的繁瑣程度上。大多數(shù)的天然重金屬吸附劑都是采用廢棄物質(zhì)來(lái)作為原料的。例如，一種用羽毛作為重金屬離子的吸附劑的方法。將一定量的羽毛纖維浸于5％(m/V)TA試劑的水溶液中，浴比為1∶100，在70℃下反應(yīng)1～13h(楊崇嶺，關(guān)麗濤，趙耀明，等.羽毛的化學(xué)改性及其對(duì)Cu²⁺的吸附.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，26(1)：344-349)。然后，將羽毛纖維放到瓷漏斗中用流水充分漂洗至中性，再用蒸餾水潤(rùn)洗并脫水，室溫下風(fēng)干作為吸附備用。此方法的前期預(yù)處理工作就十分繁瑣，這樣使操作過(guò)程變得十分冗長(zhǎng)，而使羽毛這種天然吸附劑難以成為綜合性能優(yōu)異的重金屬離子吸附劑。另有一種蘑菇培養(yǎng)基廢料去除含鉛工業(yè)廢水的方法，其將培養(yǎng)基高溫滅菌并粉碎處理，制成蘑菇培養(yǎng)基廢料生物吸附劑(陳桂秋，曾光明，黃國(guó)和等.利用蘑菇培養(yǎng)基廢料去除含鉛工業(yè)廢水的方法.中國(guó)，CN1657431A，2005)。此方法雖然預(yù)處理工程簡(jiǎn)單易行，但其吸附時(shí)間要24～48小時(shí)，十分漫長(zhǎng)。所以也無(wú)法擠身綜合性能高的天然重金屬離子吸附劑的行列。再有一種雞蛋殼作為重金屬離子吸附劑的制備方法(王睿.一種重金屬離子吸附劑的制備方法.中國(guó)，CN?1478594A，2004)，其特征在于：將廢棄的雞蛋殼在4％～10％的NaOH溶液中煮沸，脫去內(nèi)膜，用蒸餾水洗滌至中性，放在紅外線干燥箱中烘干，然后粉碎。此方法相對(duì)簡(jiǎn)捷一些，但仍存在繼續(xù)將預(yù)處理過(guò)程盡量縮短的空間。

在對(duì)重金屬離子的處理過(guò)程中，人們更關(guān)心的是處理結(jié)果，也就是吸附率的高低。例如，未經(jīng)交聯(lián)改性的殼聚糖對(duì)初始濃度為200mg/L的HgCl₂的最大去除率只有55％(Elaine?C?N，F(xiàn)ernanda?S?C，Eunice?F?S，et?al.Journal?of?Colloid?and?InterfaceScience，2003，263：542-547)。當(dāng)然，經(jīng)過(guò)交聯(lián)或化學(xué)改性可以大大提高殼聚糖對(duì)重金屬離子的吸附性能，但是改性過(guò)程帶來(lái)的成本投入?yún)s使得原料本身的廉價(jià)優(yōu)勢(shì)不再明顯，也使天然高分子重金屬離子吸附劑失去了可以與合成吸附劑爭(zhēng)奪市場(chǎng)的最根本的優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，可以發(fā)現(xiàn)目前天然重金屬離子吸附劑中存在預(yù)處理過(guò)程繁瑣，吸附時(shí)間比較長(zhǎng)，吸附率不高等問(wèn)題，而找到一種成本低廉，預(yù)處理簡(jiǎn)便，吸附率高且能同時(shí)吸附多種重金屬離子的天然重金屬離子吸附劑是十分重要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的主要是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供桂圓殼在吸附重金屬離子中的應(yīng)用及使用桂圓殼吸附重金屬離子的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

桂圓殼在吸附重金屬離子中的應(yīng)用。

其中，所屬的重金屬離子選自鉛離子、汞離子、鎘離子或鉻離子。

其中，所述的重金屬離子以硝酸鹽、氯化鹽或硫酸鹽形式存在。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種使用桂圓殼吸附重金屬離子的方法，其特征在于，將桂圓殼用去離子水洗滌，干燥，粉碎后加入重金屬離子溶液中。

其中，將桂圓殼加入重金屬離子溶液后，保持溶液溫度為10～50℃。

其中，重金屬離子初始濃度范圍為20～600mg/L。

其中，桂圓殼與重金屬離子的重量比大于1。

其中，將桂圓殼加入重金屬離子溶液后，吸附3分鐘以上。

本發(fā)明所述的桂圓殼吸附重金屬離子的方法，采用靜態(tài)吸附法(或稱(chēng)批次法)，具體步驟如下：

使用桂圓殼吸附重金屬離子后，過(guò)濾，濾液中殘留的重金屬離子濃度采用EDTA絡(luò)合滴定法，然后按照(1)式計(jì)算吸附劑的吸附容量，按照(2)式計(jì)算汞離子的吸附率。