[发明专利]一种谷氨酸钠修饰的碱木质素基吸附材料的制备方法及其在去除废水染料中的应用

说明书

本发明公开了一种谷氨酸钠修饰的碱木质素基吸附材料的制备方法及其在去除废水染料中的应用。本发明的制备方法包括碱木质素的提纯、碱木质素的谷氨酸钠修饰等步骤，本发明的应用是将碱木质素基吸附材料用于同时吸附废水中的阳离子染料孔雀石绿和阴离子染料署红B。在含10～100mg L^‑1的孔雀石绿或曙红B，pH为2～7的水溶液中加入谷氨酸钠修饰的碱木质素基吸附材料，在15～55℃下吸附0.5～7.5h，离心分离，滤液调至中性排放。本发明的碱木质素基吸附材料去除废水中阳离子染料孔雀石绿和阴离子染料曙红B的方法简单可行，对环境无二次污染，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于废水处理领域，涉及利用一种吸附材料同时去除废水中阳离子和阴离子染料的方法，特别是涉及一种谷氨酸修饰的碱木质素基吸附材料的制备方法及其在同时去除废水中阳离子染料孔雀石绿和阴离子染料曙红B中的应用。

背景技术

目前，印染业的发展带动染料生产业发展，随之带来问题是含染料的排放废水对环境造成污染。大部分染料的结构复杂，难降解，并且还有潜在的致癌性。含染料的废水透光率低，严重影响水体中水生生物的生长发育，进而对我们人类生活产生极大的危害。某些行业大量含染料废水直接排放进入自然水体已经成为当今环境治理中最引人关注的问题之一。

国内外去除水中染料分子的方法有很多，比如：离子交换法、膜分离法、沉淀法等，这些方法存在的局限性限制了这些方法在废水治理中的利用程度。吸附法因其方法简单和去除效率高而备受人们关注，但有些化学合成吸附剂在合成过程中给环境带来二次污染。所以，一些以农林废弃物简单物理或化学处理制备的生物质基吸附材料，由于其原料储量丰富，廉价易得、高效环保的特点而受到重视。

碱木质素系纸浆生产的副产物，在减法纸浆生产厂排出的黑色液体中有较高浓度的碱木质素。工业碱木质素一般用于型煤粘合剂，地质、油田钻井泥浆助剂，农药扩散剂，选矿浮选助剂，石材加工助剂，化肥缓释剂，混泥土减水剂，陶瓷添加剂等。碱木质素在没化学修饰前对阳离子和阴离子染料的吸附容量很低，所以基本不被用作吸附剂。但碱性木质素的酚羟基邻位的活性氢原子容易发生化学反应，可以引入一些具有绑定阳离子和阴离子染料的功能基团。本发明利用拥有氨基和羧基的氨基酸修饰碱木质素制备的碱木质素基吸附材料去除废水中的孔雀石绿和署红B的方法，为碱木质素的以废治废开辟了一条新途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种谷氨酸钠修饰的碱木质素基吸附材料的制备方法及其在去除废水染料中的应用。

一种谷氨酸钠修饰的碱木质素基吸附材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将工业碱木质素充分溶解于碱性水溶液中，搅拌2～5h，抽滤，除去不溶的杂质；

(2)将滤液的pH调至酸性，搅拌，使碱木质素充分析出；

(3)抽滤，并洗涤至洗涤液为性，得到的滤渣干燥24～48小时，研磨得到提纯后的碱木质素；

(4)在提纯后的碱木质素溶液中加入谷氨酸钠和甲醛，50～60℃反应；

(5)反应结束后，冷却并调节pH调至酸性，搅拌，使产物析出，然后抽滤，洗涤至中性，

将抽滤得到的滤饼干燥24～48小时，研磨，过筛，得到谷氨酸钠修饰的碱木质素基吸附材料；碱木质素基吸附材料颗粒大小为0.2～1.0毫米。

进一步地，步骤(2)和步骤(5)调节pH的方法为加入稀酸液，所述的酸为盐酸，硫酸，柠檬酸或醋酸中的一种或两种以上；步骤(2)和步骤(5)的pH优选调至2～6。

进一步地，步骤(1)的碱性水溶液pH值为11～12。

进一步地，提纯后的碱木质素、谷氨酸钠和甲醛的质量比为5～10:5～10:2.5～5.5。