复合改性核桃壳吸附剂及其制备方法和应用的利记博彩app
【专利摘要】本发明公开了复合改性核桃壳吸附剂及其制备方法和应用，以生物质材料核桃壳为材料，先用环氧氯丙烷为醚化剂、二乙烯三胺为交联剂引入氨基基团，后使用硅烷偶联剂kh550进一步复合改性反应制得改性粉粒即为复合改性核桃壳吸附剂。本发明的吸附剂有优异的吸附容量，不仅对印染废水中染料的去除率高，而且对重金属废水的处理效果显著；本发明的制备方法所需原料来源广泛，其制得的成品综合性能优异。
【专利说明】复合改性核桃壳吸附剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明属于改性吸附剂材料制备领域，特别是涉及针对印染废水中阴离子染料的复合改性核桃壳吸附剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]随着我国乡镇企业的飞速发展和农村城镇建设的进一步加快，工业废水及生活污水的排放日渐增加，特别是印染废水、重金属污染废水对生态环境和人类健康的影响日益严重，对其进行相应处理已成为环境治理中越来越突出的问题。目前吸附处理印染废水已证明是一种简单高效的方法。其中活性炭吸附因其方法简单，操作简易和去除效率高等诸多优势已成为目前应用最广的废水处理技术，但耗量大、成本高及再生会产生二次污染等限制了其进一步的发展应用。
[0003]许多学者便是用农林副产物，如核桃壳、花生壳、香蕉皮、柚子皮和秸杆等，经过一系列简单的物理化学改性改性，制成了廉价、选择吸附性高的吸附剂，并已证明具有不错的效果。寻找一种成本低廉、易获得和吸附效果好的农林废弃物作为吸附剂来处理这类废水具有理论及实际意义。
[0004]中国专利CN 200510040485.8公开的“一种利用秸杆制备阳离子型吸附剂的制备方法及应用”，将粉碎后的秸杆用柠檬酸改性，回流12h，过滤，蒸馏水洗至中性，整个过程工艺复杂，改性添加剂用量大，成本高；余纯丽等人在安徽农业科学，2009，37(20):9618-9620期刊中发表的“甲醛改性花生壳对亚甲基蓝的吸附特性研究” 一文中，通过甲醛改性花生壳对亚甲基蓝的吸附试验，制得对亚甲基蓝有很好吸附性的的吸附材料，但对染料的吸附量太小，耗材大；黄江盛等人于“茶叶质铁对活性艳红K-2BP染料和活性嫩黄K-6G染料的吸附性能研究”一文中谈及用改性茶叶与Fe3+反应，制得吸附材料茶叶质铁，但对两种染料的吸附量都较低，且最佳pH接近1，难以推广使用。中国专利申请CN103223332A公开的“一种含偕胺肟基的改性硅胶吸附剂及其制备方法”和中国专利申请CN103223333A公开的“一种制备含双偕胺肟基的硅胶吸附剂及其制备方法”，都提出了制备改性的硅胶吸附剂方案，虽与原材料的吸附性能相比有很大的提高，但改性后的对铜的最大吸附量也分别只有20mg/g和30mg/g,仍存在较大的局限性。
[0005]专利或是论文中使用核桃壳作为吸附剂材料用于染料去除方面仍鲜有发现，我们发现或是将其直接作为吸附剂吸附染料，如SCI论文:Effective removal of Maxilon RedGRL from Aqueous solution by walnut shell:nonlinear Kinetic and EquilibriumModels，但发现用未改性核桃壳作为吸附剂吸附处理染料废水的效果并不好，吸附量仅为10?50mg/g。或是有的将其做成活性炭，如SCI论文:Preparation of activated carbonsfrom walnut shells via vacuum chemical activation and their application formethylene blue removal □但活性炭却有成本高，难再生等缺点。再则，通过改性核桃壳吸附剂处理重金属废水的SCI文章有！Removal of Cr (VI) from aqueous solutions bymodified walnut shells，但改性核桃壳吸附剂对络的饱和吸附量也仅为30.99 mg/g。[0006]为克服现有技术的不足，本 申请人:在中国专利申请201310324695.4中提出了“一种改性核桃壳阳离子吸附剂的制备方法”，该方法制得的改性吸附剂为含多氨基的改性核桃壳阳离子吸附剂，对去除印染废水中活性艳红K-2BP染料有较好的效果，但还存在明显不足:一是该改性方法制得的吸附剂表面接枝氨基量较少，其对染料的吸附能力仍然不足；二是用该改性吸附剂来处理的废水类型极为有限，如用于吸附处理含阳离子染料和重金属废水的效率极低。
[0007]如何克服现有技术的不足已成为当今改性吸附剂材料【技术领域】中亟待解决的重
点难题之一。
【发明内容】
[0008]解决的技术问题:本发明克服现有技术的不足而提出复合改性核桃壳吸附剂及其制备方法和应用。本发明是通过对比表面积大、机械强度高、化学稳定好和易再生的核桃壳进行改性，得到改性核桃壳吸附剂，经实验证明其不仅对印染废水中染料的去除率高，而且对重金属废水的处理效果显著，所制得的成品产物的综合性能优异。
[0009]技术方案:复合改性核桃壳吸附剂，其化学结构式为:
【权利要求】
1.复合改性核桃壳吸附剂，其特征在于化学结构式为:
2.根据权利要求1所述的复合改性核桃壳吸附剂，其特征在于:所述复合改性核桃壳吸附剂的的粒径为0.065^0.2mm。
3.复合改性核桃壳吸附剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下: (O将核桃壳洗净粉碎过筛后，加入浓度为0.5^1.5mol/L氢氧化钠溶液和环氧氯丙烷，于4(T65°C下搅拌改性4(T90min，用去离子水洗至中性后于65~100°C下真空烘干3~5h，制得一次改性核桃壳粉粒，其中:每克核桃壳粉粒中加入5~20mL的氢氧化钠溶液和2~10mL的环氧氯丙烷； (2)将去离子水、氢氧化钠粉末和二乙烯三胺加入步骤(1)得到的一次改性核桃壳粉粒中，于65~80°C下搅拌4(T90min，用去离子水洗至中性，于65~100°C下真空烘干3飞h，制得二次改性核桃壳粉粒，其中:每克一次改性核桃壳粉粒加入3(T50mL去离子水、0.f 2g氢氧化钠粉末和5~20mL的二乙烯三胺； (3)往步骤(2)得到的二次改性核桃壳粉粒中加入硅烷偶联剂kh550和N，N-二甲基甲酰胺，在6(T85°C下冷凝回流0.5~2h，反应后过滤，使用乙醇洗涤至中性并于5(T65°C下真空烘干3lh，即制得复合改性核桃壳吸附剂成品，其中:每克二次改性核桃壳粉粒中加入110 mL硅烷偶联剂kh550和l(T50mL N, N- 二甲基甲酰胺。
4.复合改性核桃壳吸附剂在印染废水和含重金属废水处理中的应用。
5.根据权利要求4所述的复合改性核桃壳吸附剂在印染废水和含重金属废水处理中的应用，其特征在于:处理印染废水时复合改性核桃壳吸附剂与印染废水的用量比为(0.25^10) g: 1L，处理重金属废水时复合改性核桃壳吸附剂与重金属废水的用量比为(0.5~20) g:1L0
6.根据权利要求4所述的复合改性核桃壳吸附剂在印染废水和含重金属废水处理中的应用，其特征在于:处理印染废水和重金属废水的设定温度为2(T30°C，搅拌时间为60~240min，沉淀时间为20~30min。
【文档编号】C02F1/28GK103752280SQ201410006079
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】方芳, 林俊雄, 操家顺, 薛朝霞, 张明婷, 秦敏敏, 李文静 申请人:河海大学, 南京河海科技有限公司