[發明專利]一種均苯四甲酸二酐改性香蕉皮吸附劑的制備

有效

• 申請號: 201410456859.3
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN104289188A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 許崇娟;李慧芝;戚玉華
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
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技術領域

本發明涉及一種生物吸附劑的制備方法與應用技術，特別涉及一種均苯四甲酸二酐改性香蕉皮吸附劑的制備方法及對鉛離子的吸附應用。?

背景技術

?????隨著社會經濟的迅速發展，工業的快速發展，向我們周圍環境中排放的重金屬離子含量也越來越多，對周圍環境的污染日益嚴重，鉛是重金屬中毒性比較大的之一，它主要從呼吸道、消化道進入基體，對人類生存，生物多樣性造成巨大危害，不僅破壞了環境也對人們的生活和健康形成潛在的威脅。與有機污染物不同，這些含重金屬的物質在我們周圍的環境中不僅不能夠被微生物分解掉，還能夠進入食物鏈進行逐步累積，甚至有一部分在微生物不斷的作用下還會變化為對我們人類健康危害更大的東西，對生物的新陳代謝造成破壞，進而對人體健康和環境有著很大的威脅。而且水并非取之不盡，用之不竭。因此，防治地球上的廢水污染，保護我們賴以生存的環境已成為人們的關注的問題。重金屬污染治理是當今全世界亟待解決的一個重要的環境問題，因而也成為了科學領域的一個研究熱點。?

資源短缺和環境污染已經成為當今世界的兩大主要問題，隨著目前可利用資源的日益減少，可再生資源的發覺與利用日益受到人類的重視。其中生物吸附法就是一種新型廢水處理方法，其原料來源十分豐富、生產低、資源效率高、且不會對環境造成二次污染等好處，因此受到了很多科研人員的關注，因此，利用天然可再生資源，開發環境友好型產品和技術將成為可持續發展的必然趨勢。香蕉皮作為香蕉的副產品，含有大量香蕉皮中含有大量的果膠、低聚糖、纖維素、半纖維素、木質素等膳食纖維，還含有蛋白質、脂肪等其它物質。其中的纖維呈束管狀，這可能是香蕉皮具有吸附能力的主要原因，改性使得香蕉皮的結構空隙增多，比表面積增大，使更多的官能團能夠暴露出來與金屬離子接觸，具有纖維素基天然高分子材料獨有的優勢。香蕉皮中的主要成分纖維素可以處理廢水中的重金屬離子，即可變廢為寶，又避免了對環境的二次污染，具有廣闊的挖掘潛力。?

香蕉皮作為一種生物吸附劑也存在著吸附效果不好、選擇效果不好等很多問題。但通過簡單的化學修飾對香蕉皮進行改性處理，在吸附劑表面引入活性官能團，制備出具有吸附性穩定、高吸附性能的纖維素吸附劑，其吸附容量顯著提高，進而富集重金屬離子，為大量的廢棄的香蕉皮資源找到利用的理論基礎。?

國內外以香蕉皮或改性香蕉皮作為吸附劑已有相關報道，丁紹蘭等研究了香蕉皮對重金屬六價鉻吸附性能（丁紹蘭等，香蕉皮對重金屬六價鉻吸附性能研究，陜西科技大學學報，2013，31（4）：9~14），其對六價鉻的吸附容量為20mg/g；周鳴等研究了海藻酸鈉固化香蕉皮粉吸附染料廢水（周鳴等，海藻酸鈉固化香蕉皮粉吸附染料廢水，環境工程學報，2013，7（6）：2208~2212）其對甲基紫的吸附容量為185.3mg/g；鄭文釗等研究了乙醇和乙酸改性香蕉皮對Pb²⁺的吸附（鄭文釗等，改性香蕉皮對Pb²⁺的吸附研究，離子交換與吸附，2013，29（5）：440~448）；Cong?Liu等研究了香蕉皮吸附分離銅離子?（Optimal?conditions?for?preparation?of?banana?peels,?sugarcane?bagasse?and?watermelon?rind?in?removing?copper?from?waterBioresource?Technology，119?(2012)?349–354）；中國專利CN?102631892?B中公開了一種香蕉皮制成的染料吸附劑，中國專利CN?1025311142?A中公開了一種利用香蕉皮處理含鉻廢水的方法。?

由于均苯四甲酸二酐的特殊結構，它具有很高的化學活性，對重金屬離子吸附可以通過體系的pH值進行控制，在不同的pH值時對金屬離子有選擇性的吸附。本專利以香蕉皮為載體原料，采用均苯四甲酸二酐（PMDA）進行化學修飾，在香蕉皮表面引入羧基活性官能團，使其對重金屬離子的吸附能力明顯增強。通過調節體系的酸度使各種金屬離子達到分離的目的。采用均苯四甲酸二酐改性的香蕉皮不但吸附容量高，對金屬離子有選擇性的吸附。既可以去除水體中的重金屬，還可以做樣品分析的前處理。?

發明內容

本發明的目的之一是提供一種均苯四甲酸二酐改性香蕉皮吸附劑制備方法，主要使獲取的均苯四甲酸二酐改性香蕉皮吸附劑在水體系中對重金屬離子的吸附容量更大。?

本發明的目的通過以下技術方案實現。?

一種均苯四甲酸二酐改性香蕉皮吸附劑制備方法，特征在于該方法具有以下工藝步驟：?