[發明專利]一種乙二胺改性桃核陽離子型吸附劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201611142958.X
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN108212102A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 蘭貴紅;張名;嚴君華
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28
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• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種乙二胺改型桃核陽離子型吸附劑及其制備方法，將沖洗干凈的桃核粉碎過篩后得到的50～60目粒徑的粉末于烘箱中90℃烘24h，采用0.1mol/L氫氧化鈉堿洗1h，水洗至中性后于烘箱中50℃烘干，然后采用表氯醇對桃核粉末粉末進行化學醚化，在表氯醇的堿溶液中50℃水浴加熱反應5h，反應完成后水洗至中性，50℃烘干過夜，最后用乙二胺對醚化后的桃核粉末進行改性，水洗至中性后于50℃烘干，制得改性桃核陽離子型吸附劑；該吸附劑相比于其他吸附劑，具有更高的選擇性，對于陰離子型色素具有很高的去除率，吸附容量大，能二次回收利用，且桃核原料來源廣泛，價格低廉，可以用于印染、食品加工等行業的色素廢水處理。

技術領域

本發明屬于色素廢水處理所用吸附劑及其制備技術，具體涉及一種改性桃核陽離子型吸附劑及其制備方法。

背景技術

隨著工業的快速發展，工廠排放的污水呈現多樣化趨勢，有重金屬污染、色素污染和有機物污染等。對于食品加工和印染等特殊行業，會大量排放色素污染物，從而使污染物受納水體產生表觀顏色變化，給公眾帶來不舒適感受。因此亟需要對色素污染物在工廠進行預處理，降低工廠排放的污水的色度，進而才能進入市政污水管道。所以需要開發經濟有效的處理技術來吸附污水中的色素，降低污水的色度，對保護生態環境、創造宜人的居住環境具有重要的現實意義。

目前色素污染主要集中在印染行業和食品加工行業，據不完全統計，全國色素廢水每天排放量為3×10⁶～4×10⁶m³，在色素合成和使用過程中產生的色素廢水對環境的污染越來越嚴重，色素廢水具有色素高、有機物濃度高和難生物降解等特點，有些色素還含有苯環等三致(致癌、致畸、致突變)特性的有機物官能團，如不經處理直接排放，會給河流生態系統帶來巨大危害。傳統的處理色素廢水的方法有絮凝法、生物法、吸附法和高級氧化技術，其中由于絮凝、生物處理和高級氧化法需要較大的處理構筑物，并且投資和維護費用較高，所以目前大多采用吸附法進行色素廢水的處理，因其凈化效率高、不產生二次污染及被吸附的色素可得到回收利用等優點，成為目前色素廢水處理最經濟、最有效的方法。

吸附法處理色素廢水最重要的是開發合適的吸附劑，需要綜合考慮多種因素，如原料是否價廉易得、操作復雜程度和回收利用是否方便等因素，目前應用于色素吸附的活性炭價格相對較高，并且其對色素的選擇性不強，正逐漸被淘汰，取而代之是新型改性吸附劑，主要是對一些低成本的天然生物質材料進行改性處理，如樹皮、樹葉、花生殼、稻殼等作為吸附劑的原料，已有不少研究報道。但是天然的生物質材料由于其表面結構以及化學特性的約束，吸附容量往往很低，無法達到污水處理要求和污水排放標準，所以需要對天然材料進行改性處理，增加其孔隙度和引入特殊基團，從而提高吸附劑的吸附選擇性和吸附容量性能。

為了提高桃核粉末對色素廢水中色素的吸附性能，就必須對吸附劑進行改性處理。目前普遍采用的改性方法分為物理法和化學法改性。中國專利CN 103464111 A，十六烷基三甲基溴化銨改性桃核吸附劑及其制備方法和應用，改性液為陽離子型表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和異丙醇的混合液，于45℃～75℃下攪拌1～4h，然后轉移到超聲波反應器中，溫度設定為45～75℃，超聲30～60min，反應結束后用去離子水洗滌至中性，烘干研磨即得十六烷基三甲基溴化銨改性桃核吸附劑，該方法存在改性溫度范圍大，沒有篩選出最優化條件，并且只對偶氮染料紅色艷紅K-2BP有優異的吸附容量，吸附色素比較單一。中國專利CN 105923651 A一種基于桃核制備活性炭吸附劑的方法，用桃核為原料制備活性炭，在改性過程中用到了高壓反應釜，通過桃核與碳酸鈉混合，在高溫下擴大桃核內部空隙，以雙氧水進行表面氧化，以氫氣作為催化氣，隨后通過發酵，以焦化廢水中的菌種進行脫除桃核中的焦油，同時對桃核內部進行改性，最后通過碳化，酸液洗滌，從而制備得比表面積大、孔隙發達且吸附性高的活性炭吸附劑。對亞甲基藍的吸附值為192mg/g，COD去除率為98.2％，重金屬吸附率為92.6％。雖然這種改性方法對色素和有機廢水的處理效果很好，但是此種吸附劑制樣復雜，成本較高，不適用于大批量吸附劑的制備。