[发明专利]一种澳洲坚果壳吸附剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种澳洲坚果壳吸附剂的制备方法，属于材料制备领域。

背景技术

随着社会经济的不断发展，各类企业的不断增加，各种工业废水的排放也日渐增加，工业废水对人类健康和生态环境造成了严重的影响，特别是印染废水。印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水中含有大量的有机物，排入水体会危害水环境；其废水色泽深，严重影响水体外观。目前处理染料废水的方法有絮凝法、气提法、氧化法、膜分离法、电解法和吸附法等。其中吸附法是较为有效的方法之一。由于目前常用的吸附剂为活性炭吸附剂，活性炭吸附剂吸附效果好，但其存在成本高，再生难等问题。

澳洲坚果拉丁文名；Macadamia ternifolia F.Muell。别名：昆士兰栗、澳洲胡桃、夏威夷果，属于山龙眼科。《中国植物志》中第24卷山龙眼科澳洲坚果属中记载，其乔木，高5～15米。叶革质，长5～15厘米，宽2～4.5厘米；叶柄长4～15毫米。果球形，直径约2.5厘米，顶端具短尖，果皮厚2～3毫米，开裂。澳洲坚果原产于澳大利亚的新南威士州和昆士兰州。主产于美国、南非、澳大利亚、肯尼亚、巴西等国。我国约在1910年引入，现分布于我国广东、四川、广西、云南、贵州、海南、福建等省区。在众多的坚果之中，澳洲坚果的经济价值最高，素来享有“干果之王”的誉称，其在我国的种植面积也在不断增加，产量也不断增大。

目前将澳洲坚果壳运用于水处理的文献不多，主要集中于把澳洲坚果壳制备成活性炭和滤料。陈玲等人在吉林农业,2011,05:134-137期刊中发表的“澳洲坚果壳滤料的制备与过滤性能的研究”一文中，通过挑选、粉碎和脱脂处理后得到澳洲坚果壳滤料，用于处理泔水，其处理效果很好。刘晓芳等人在云南民族大学学报:自然科学版,2012,21(3):178-181期刊中发表的“澳洲坚果壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能”一文中，通过磷酸溶液浸泡，马弗炉活化，烘干碾碎的澳洲坚果壳活性炭，其对Cr(Ⅵ)有明显的吸附效果。宁平等人在林产化学与工业,2006,26(4):61-64期刊中发表的“澳洲坚果壳活性炭制备的热解特性研究”一文中，采用40％磷酸为活化剂，利用同步热重-差热分析仪对澳洲坚果壳的热效应、热失重和热解机理进行探讨，研究发现磷酸溶液对澳洲坚果壳有明显催化炭化作用，使用磷酸作为活化剂浸泡澳洲坚果壳制备活性炭，其炭化和活化机理都是可行的。Gerrard Eddy Jai Poinern等人在Minerals Engineering,24(2011):1694–1702期刊中发表的“Adsorption of the aurocyanide,Au(CN)₂^-complex on granular activated carbons derived from macadamia nut shells–A preliminary study”一文中，研究了经过氮气保护下碳化和二氧化碳气体保护下活化的澳洲坚果壳活性炭对Au(CN)^-₂的吸附效果。研究发现澳洲坚果活性炭比椰壳活性炭对金的吸附效果更好。Osvaldo Pezoti Junior等人在Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,105(2014):166–176期刊中发表的“Synthesis of ZnCl₂-activated carbon from macadamia nut endocarp(Macadamia integrifolia)by microwave-assisted pyrolysis:Optimization using RSM and methylene blue adsorption”一文中，研究了通过氯化锌浸泡的澳洲坚果壳制备成的活性炭对亚甲基蓝的吸附效果。研究发现其比表面积为600m²/g，其表面还存在很多酸性基团，其吸附容量达到196mg/g。但其存在制作工艺复杂，再生困难，成本高等问题。石柳等人在湖北农业科学,2009,48(11):2846-2848期刊中发表的“澳洲坚果壳中纤维素和木质素成分分析”一文中，对澳洲坚果壳的研究表明，澳洲坚果壳的主要成分的纤维素和酸不溶木质素，其中纤维素含量为34.65％，酸不溶木质素含量为39.75％，水分含量为8.45％；其木质素以愈创木基—紫丁香基木质素为主。

上述论文和专利侧重于研究将澳洲坚果壳制备成活性炭来处理印染废水，所以直接把澳洲坚果壳加工成一种粉末吸附剂用于处理印染废水具有理论和实际意义。