[發明專利]一種磁性生物吸附劑的原位制備方法

有效

• 申請號: 201110217962.9
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN102266750A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 池汝安;余軍霞;王博;吳章新
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明涉及一種生物吸附劑的制備方法，更具體的是涉及一種磁性生物吸附劑的原位制備方法。

背景技術

近年來，生物吸附法因具有原材料來源豐富、處理成本低、無毒、不會造成二次污染、易被生物降解等優點而備受關注。生物吸附法就是利用某些生物體本身的化學結構及成分特性，吸附溶于水中的化學污染物，通過固液兩相分離來去除水溶液中污染物的方法。生物吸附法作為一種新興的水處理技術受到廣泛的關注。但由于生物吸附劑粒徑一般較小，在實際的處理過程中，分離回收困難一直是制約其應用的瓶頸。

磁性分離技術已經被證明是一種非常有效的固液分離的方法。在外磁場作用下，固液相的分離十分簡單，可省去離心、過濾等繁雜的操作，并可在外磁場作用下定位，非常便于固相的分離回收。因此磁性吸附劑的制備可很好解決吸附劑回收困難這一問題，但如何有效地制備高磁性的生物吸附劑一直是研究的難點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提出一種磁性生物吸附劑的原位制備方法，其工藝簡單、操作方便、所制備的吸附劑磁性高，同時避免了常規方法中磁性顆粒附著不均勻，附著力小等問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種磁性生物吸附劑的原位制備方法，其特征在于包括有如下步驟：

1)將pH值為1～4的Fe³⁺溶液與pH值為1～4的Fe²⁺溶液按摩爾比Fe³⁺∶Fe²⁺＝1∶1混合，得Fe³⁺/Fe²⁺混合液；

2)將生物吸附劑加入到1～5mol?L^-1堿性溶液中，超聲混合均勻，得含生物吸附劑的堿性溶液；

3)在超聲條件下，將步驟1)所得Fe³⁺/Fe²⁺混合液逐滴滴入到步驟2)所得含生物吸附劑的堿性溶液中，其中，Fe³⁺/Fe²⁺混合液與堿性溶液的體積比為2∶1～1∶10，Fe³⁺的摩爾數與生物吸附劑的質量之比為5∶1～1∶2mmol/g，滴定完畢，超聲反應20-60min即得磁性生物吸附劑，將所得的磁性生物吸附劑用蒸餾水洗至中性，干燥，保存備用。

按上述方案，所述的生物吸附劑為農作廢棄物、真菌、細菌或藻類。

按上述方案，所述的農作廢棄物為甘蔗渣粉、稻殼粉、棉桿粉或玉米桿粉。

按上述方案，所述的真菌為酵母菌粉或霉菌粉。

按上述方案，所述的細菌為大腸桿菌粉、枯草芽孢桿菌粉或乳酸菌粉。

按上述方案，所述的藻類為藍藻粉或硅藻粉。

按上述方案，所述的堿性溶液為NaOH或氨水的堿性溶液。

按上述方案，所述的超聲反應的溫度為30-80℃。

按上述方案，所述的超聲反應的超聲功率為80-250W。

本發明的機理：采用原位法合成磁性生物吸附劑首先是將二價和三價鐵離子進行混合，混合后滴入含生物吸附劑的堿性溶液中，在加熱的條件下超聲，使磁性納米四氧化三鐵在吸附劑表面原位生成，從而制備得到磁性生物吸附劑。

本發明的有益效果在于：采用原位法制備磁性生物吸附劑具有工藝簡單、操作方便、所得的吸附劑磁性高，同時避免了常規方法中磁性顆粒附著不均勻，附著力小等問題。將磁性生物吸附劑用于重金屬污水和染料污水等污水的處理中具有成本低、分離回收容易等優點。

附圖說明

圖1為本發明的甘蔗渣吸附劑的顯微鏡圖片；

圖2為本發明的磁性甘蔗渣吸附劑的顯微鏡圖片；

圖3為本發明的磁性甘蔗渣吸附劑分散在水中的照片圖；

圖4為本發明的磁性甘蔗渣吸附劑磁性效果圖；

圖5為本發明的磁性甘蔗渣吸附劑對亞甲基藍(methylene?blue)和孔雀石綠(malachitegreen)的等溫吸附曲線圖；

圖6為本發明的磁性甘蔗渣吸附劑對鉛離子和鎘離子的等溫吸附曲線圖。

具體實施方式

為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。

實施例1：