[發(fā)明專利]改性柚子皮吸附劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410430743.2
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104226269A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 竇華利
• 申請（專利權）人: 天津市利順塑料制品有限公司
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域：

本發(fā)明涉及一種應用在污水處理和環(huán)境治理等領域的生物質吸附材料，特別是涉及一種改性柚子皮吸附劑及其制備方法。

背景技術：

我國作為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，每年都會產(chǎn)生大量的農(nóng)林廢棄物，這些廢棄物不僅浪費了生物質資源，同時也會對我們生活的環(huán)境造成影響。農(nóng)林廢棄物作為吸附材料具有原料來源廣泛、成本低、染料去除效率高、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。因此國內(nèi)外許多研究者致力于研究農(nóng)林廢棄物去除廢水中的重金屬離子的應用，在國內(nèi)，于春光等人使用山核桃殼吸附重金屬離子Zn²⁺、Ni²⁺溶液，去除率分別達到89.4％和94.0％[于春光,杜茂安,孟昭輝.核桃殼吸附重金屬廢水的研究.低溫建筑技術,2011,33(12):101-102]。于芮等人研究了花生殼、大豆殼和柚子皮對Cr³⁺、Cu²⁺和Ni²⁺的吸附能力，發(fā)現(xiàn)柚子皮的吸附效果優(yōu)于花生殼和大豆殼[于芮,胡忻,丁竹紅,等.花生殼、大豆殼和柚子皮對Cr³⁺,Cu²⁺和Ni²⁺的吸附研究.環(huán)境污染與防治,2013,35(9):43-48]。Aydin等人研究了扁豆殼、小麥和稻米吸附Cu²⁺，三種吸附劑對Cu²⁺的吸附量分別為8.977、9.510和9.588mg?g^-1[Aydin?H,Bulut?Y,Yerlikaya.Removal?of?copper(II)from?aqueous?solution?by?adsorption?onto?low-cost?adsorbents.Journal?of?Environmental?Management,2008,87(1):37-45]。在國外，甘蔗渣、椰子殼、香蕉皮等也都被用于吸附水中重金屬離子的研究。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種對水體中金屬離子具有優(yōu)良的吸附性能，能在污水處理和環(huán)境治理等領域應用的改性柚子皮吸附劑；本發(fā)明的目的還在于提供一種改性柚子皮吸附劑的制備方法。

本發(fā)明的改性柚子皮吸附劑是由柚子皮經(jīng)過三乙烯四胺改性制備得到，所述的改性柚子皮吸附劑含有大量胺基基團，表征結果如圖1所示。

改性柚子皮吸附劑具體制備過程如下：

1.柚子皮的預處理

先將柚子皮自然晾曬干，用去離子水多次洗滌，去除表面雜質，放入鼓風干燥箱中，烘干至恒重，然后研磨篩分，取50-300目的顆粒，置于干燥容器中備用。將柚子皮和N，N-二甲基甲酰胺加入到三口燒瓶中。使用恒溫水浴鍋在加熱條件下攪拌，同時緩慢滴加氯化亞砜，加入后緩慢升高溫度，反應3小時，反應產(chǎn)物待冷卻后使用乙醇洗滌以除去未反應的溶劑，再用去離子水洗滌至中性并抽濾，所得產(chǎn)物烘干后得備用。

2.三乙烯四胺改性柚子皮

取預處理后的柚子皮與二甲基亞砜加入三口燒瓶中，油浴加熱到100℃，加入適量三乙烯四胺，并在該溫度下繼續(xù)反應12小時，所得產(chǎn)物冷卻后使用去離子水多次洗滌并抽濾。

所述改性柚子皮吸附劑制備過程中氯化亞砜的用量為1-5mL/g(V(氯化亞砜):m(柚子皮))。

所述改性柚子皮吸附劑制備過程中三乙烯四胺的含量為0.5wt％-8.0wt％。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

與傳統(tǒng)金屬離子吸附劑相比，柚子皮來源廣泛，作為一種廉價有效的吸附材料，在去除水中金屬離子方面，具有很好的應用前景，可應用于污水處理和環(huán)境治理等領域。

附圖說明：

圖1為改性柚子皮吸附劑的傅里葉紅外表征圖

具體實施方式：

下面結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步說明：

實施例1：

先將柚子皮自然晾曬干，用去離子水多次洗滌，去除表面雜質，放入鼓風干燥箱中，烘干至恒重，然后研磨篩分，取200目的顆粒，置于干燥容器中備用。將5g柚子皮和N，N-二甲基甲酰胺加入到三口燒瓶中。使用恒溫水浴鍋在加熱條件下攪拌，同時緩慢滴加15mL氯化亞砜，加入后緩慢升高溫度，反應3小時，反應產(chǎn)物待冷卻后使用乙醇洗滌以除去未反應的溶劑，再用去離子水洗滌至中性并抽濾，所得產(chǎn)物烘干后得備用。

取預處理后的2g柚子皮與二甲基亞砜加入三口燒瓶中，油浴加熱到100℃，加入0.04g三乙烯四胺，并在該溫度下繼續(xù)反應12小時，所得產(chǎn)物冷卻后使用去離子水多次洗滌并抽濾。