一種利用楓葉制備吸附材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附劑材料，特別涉及一種以植物葉片作為原料，改性制備的一種吸附材料及方法，屬于吸附材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近幾十年工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，重金屬的利用越來越廣泛，伴隨而來的重金屬污染問題也越來越嚴(yán)重，特別是含重金屬?gòu)U水的排放越來越多。電鍍、選礦和制革等許多工業(yè)排放的廢水、廢氣和廢渣常導(dǎo)致水環(huán)境的重金屬污染。廢水中各種有害的物質(zhì)經(jīng)過水體富集到生物鏈中，最終進(jìn)入人體，破壞正常的生理代謝活動(dòng)，其中含有的重金屬離子是對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類健康危害最大的有害物質(zhì)之一，重金屬不能生物降解，對(duì)生物體的危害極大，所以對(duì)重金屬污染廢水的處理顯得格外急迫。
[0003]目前，用于去除污水中重金屬離子的有效分離工藝有:沉淀、離子交換、電化學(xué)處理、膜技術(shù)、蒸發(fā)凝固、反滲透和電滲析等，但這些技術(shù)的應(yīng)用有時(shí)受工藝和經(jīng)濟(jì)的限制，近年來通過活的生物體吸附移走重金屬的方法已引起關(guān)注，這一方法主要利用超積累植物、藻類和微生物對(duì)重金屬有較大的吸附能力去除廢水中的重金屬，但用活的生物體來處理污水受生物體本身的生物量和生長(zhǎng)特性的限制，因此至今該類方法還不適于大規(guī)模的應(yīng)用。
[0004]纖維素是地球上最豐富的、可以恢復(fù)的天然資源，具有價(jià)廉、可降解并對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染等特點(diǎn)，因此世界各國(guó)都十分重視對(duì)纖維素的研究與開發(fā)。纖維素是由許多β-D-葡萄糖分子脫水縮合而成，纖維素可以經(jīng)過一系列的化學(xué)改性反應(yīng)制取不同用途的功能高分子材料。改性纖維素類吸附劑是目前纖維素功能高分子材料的重要發(fā)展方向之一。這類吸附劑既具有活性炭的吸附能力，又比吸附樹脂更易再生，而且穩(wěn)定性高，吸附選擇性特殊，吸附劑價(jià)格遠(yuǎn)低于吸附樹脂，某些植物葉片細(xì)胞有多層微纖維結(jié)構(gòu)，本發(fā)明以楓葉作為纖維素的來源，在異丙醇、NaOH溶液和檸檬酸溶液的作用下，改性制備成一種楓葉吸附材料，該附材料可用于廢水處理，達(dá)到以廢治廢，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及環(huán)境效益的統(tǒng)一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是提供一種楓葉吸附材料及其制備方法。該制備方法是通過以下技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)的:
⑴選用適量的楓葉用清水浸泡，清洗除去泥土和灰塵，再用蒸餾水洗凈并放入烘箱中進(jìn)行烘干至恒重；
⑵將烘干的楓葉用粉碎機(jī)粉碎，過篩；
(3)用一容器收集粉末，再往容器中倒入一定溶度的異丙醇，并不斷攪拌使其充分反應(yīng)； ⑷將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗，清洗產(chǎn)物置于干燥箱中進(jìn)行烘干；
(5)烘干產(chǎn)物重新放入容器中，再倒入一定溶度的NaOH溶液，并不斷攪拌使其充分反應(yīng)；
(6)將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗，清洗產(chǎn)物置于干燥箱中進(jìn)行烘干；
(7)烘干產(chǎn)物重新放入容器中，再倒入一定溶度的檸檬酸溶液，并不斷攪拌使其充分反應(yīng);(8)最后用蒸餾水洗至溶液為中性，并進(jìn)行過濾，烘干后即可得一種楓葉吸附材料。
[0006]優(yōu)先地，步驟⑴中，烘干溫度為40_60°C。
[0007]優(yōu)先地，步驟⑵中，篩的目數(shù)為100-200目。
[0008]優(yōu)先地，步驟⑶中，異丙醇的溶度為20%，反應(yīng)時(shí)間為10-15小時(shí)。
[0009]優(yōu)先地，步驟⑷、(6)、(8)中，烘干溫度條件為在40_60°C，烘干時(shí)間為10-20小時(shí)。
[0010]優(yōu)先地，步驟(5)中，NaOH的溶度為0.1_0.5mol/L，反應(yīng)時(shí)間為1_2小時(shí)。
[0011]先地，步驟⑵中，檸檬酸的溶度為0.5-lmol/L，反應(yīng)時(shí)間為2-4小時(shí)。
[0012]本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和特性:
⑴環(huán)境友好、易再生；
⑵工藝程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高；
(3)原料來源廣泛，成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例一:
選用適量的楓葉用清水浸泡，清洗除去泥土和灰塵，再用蒸餾水洗凈，然后放入40°C條件下的烘箱中進(jìn)行烘干至恒重，再將烘干的楓葉用粉碎機(jī)粉碎，過200目篩，稱取1g粉末放入一容器中，再往容器中倒入溶度為20%異丙醇，并不斷攪拌使其充分反應(yīng)，10小時(shí)后將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗，清洗產(chǎn)物置于40°C條件下的干燥箱中進(jìn)行烘干，烘干20小時(shí)后，烘干物重新放入容器中，再倒入0.lmol/L的NaOH溶液，并不斷攪拌使其充分反應(yīng)，2小時(shí)后將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗，清洗產(chǎn)物置于40°C條件下的干燥箱中進(jìn)行烘干，烘干20小時(shí)后，烘干產(chǎn)物重新放入容器中，再倒入0.5mol/L的檸檬酸溶液，攪拌反應(yīng)4小時(shí)后將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗至溶液為中性，最后置于40°C條件下的干燥箱中進(jìn)行烘干，烘干20小時(shí)后即可得一種楓葉吸附材料。
[0014]實(shí)施例二:
選用適量的楓葉用清水浸泡，清洗除去泥土和灰塵，再用蒸餾水洗凈，然后放入60°C條件下的烘箱中進(jìn)行烘干至恒重，再將烘干的楓葉用粉碎機(jī)粉碎，過100目篩，稱取20g粉末放入一容器中，再往容器中倒入溶度為20%異丙醇，并不斷攪拌使其充分反應(yīng)，12小時(shí)后將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗，清洗產(chǎn)物置于50°C條件下的干燥箱中進(jìn)行烘干，烘干15小時(shí)后，烘干物重新放入容器中，再倒入0.5mol/L的NaOH溶液，并不斷攪拌使其充分反應(yīng)，I小時(shí)后將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗，清洗產(chǎn)物置于50°C條件下的干燥箱中進(jìn)行烘干，烘干15小時(shí)后，烘干產(chǎn)物重新放入容器中，再倒入lmol/L的檸檬酸溶液，攪拌反應(yīng)2小時(shí)后將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗至溶液為中性，最后置于50°C條件下的干燥箱中進(jìn)行烘干，烘干15小時(shí)后即可得一種楓葉吸附材料。
[0015]實(shí)施例三:
選用適量的楓葉用清水浸泡，清洗除去泥土和灰塵，再用蒸餾水洗凈，然后放入60°C條件下的烘箱中進(jìn)行烘干至恒重，再將烘干的楓葉用粉碎機(jī)粉碎，過100目篩，稱取20g粉末放入一容器中，再往容器中倒入溶度為20%異丙醇，并不斷攪拌使其充分反應(yīng)，15小時(shí)后將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗，清洗產(chǎn)物置于60°C條件下的干燥箱中進(jìn)行烘干，烘干10小時(shí)后，烘干物重新放入容器中，再倒入0.5mol/L的NaOH溶液，并不斷攪拌使其充分反應(yīng)，I小時(shí)后將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗，清洗產(chǎn)物置于60°C條件下的干燥箱中進(jìn)行烘干，烘干10小時(shí)后，烘干產(chǎn)物重新放入容器中，再倒入lmol/L的檸檬酸溶液，攪拌反應(yīng)2小時(shí)后將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗至溶液為中性，最后置于60°C條件下的干燥箱中進(jìn)行烘干，烘干10小時(shí)后即可得一種楓葉吸附材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種楓葉吸附材料，其特征在于，該吸附材料的制備方法包括如下步驟: ⑴選用適量的楓葉用清水浸泡，清洗除去泥土和灰塵，再用蒸餾水洗凈并放入烘箱中進(jìn)行烘干至恒重； ⑵將烘干的楓葉用粉碎機(jī)粉碎，過篩； (3)用一容器收集粉末，再往容器中倒入一定溶度的異丙醇，并不斷攪拌使其充分反應(yīng)； ⑷將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗，清洗產(chǎn)物置于干燥箱中進(jìn)行烘干； (5)烘干產(chǎn)物重新放入容器中，再倒入一定溶度的NaOH溶液，并不斷攪拌使其充分反應(yīng)； (6)將溶液過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗，清洗產(chǎn)物置于干燥箱中進(jìn)行烘干； (7)烘干產(chǎn)物重新放入容器中，再倒入一定溶度的檸檬酸溶液，并不斷攪拌使其充分反應(yīng);(8)最后用蒸餾水洗至溶液為中性，并進(jìn)行過濾，烘干后即可得一種楓葉吸附材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楓葉吸附材料，其特征在于，步驟⑴中，烘干溫度為40-60?C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楓葉吸附材料，其特征在于，步驟⑵中，篩的目數(shù)為100-.200 目。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楓葉吸附材料，其特征在于，步驟⑶中，異丙醇的溶度為.20%，反應(yīng)時(shí)間為10-15小時(shí)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楓葉吸附材料，其特征在于，步驟⑷、(6)、(8)中，烘干溫度條件為在40-60°C，烘干時(shí)間為10-20小時(shí)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楓葉吸附材料，其特征在于，步驟(5)中，NaOH的溶度為.0.1-0.5mol/L，反應(yīng)時(shí)間為1-2小時(shí)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楓葉吸附材料，其特征在于，步驟(7)中，檸檬酸的溶度為.0.5-lmol/L，反應(yīng)時(shí)間為2-4小時(shí)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種楓葉吸附材料及其制備方法。該方法是先將楓葉洗凈、烘干至恒重，再用粉碎機(jī)粉碎、過篩，將粉末與異丙醇混合，在攪拌條件下充分反應(yīng)，再過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗，再烘干，將烘干產(chǎn)物重新與NaOH溶液混合，在攪拌條件下充分反應(yīng)，再過濾，并用蒸餾水進(jìn)行清洗，再烘干，將烘干產(chǎn)物重新與檸檬酸溶液混合，在攪拌條件下充分反應(yīng)，最后用蒸餾水洗至中性，并過濾烘干，即可得一種楓葉吸附材料。該工藝流程簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、效率高，且原料來源廣泛、成本低，制備的吸附材料易再生。
【IPC分類】B01J20/24, B01J20/30
【公開號(hào)】CN105536715
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510951664
【發(fā)明人】吳濤
【申請(qǐng)人】吳濤
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月20日