[发明专利]一种基于油菜籽壳的高效吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及染料污水处理技术领域，特别是利用农林业废弃物制备出高效的染料吸附剂。

背景技术

吸附剂是能使活性成分附着在其表面，使得液相或气相中的液态或固态微量化合物在其表面变为固态，是一种在气体或者固体中吸附其中某些成分的固体物质。目前，如何低成本制备性能优良的吸附剂是污染物处理领域研究的热点之一。油菜是十字花科芸薹族植物，是产自我国本土的常见的经济作物。油菜籽榨油后会产生大量的油菜籽壳废弃物。目前，对油菜籽壳的处理方式多为堆肥和掺入家畜饲料以及焚烧。若能以更加经济环保的方式处理这种废物，将会为环境治理提出一种新的解决方案。由于油菜籽壳中富含大量的纤维素、木质素成分以及特有的多孔道结构等特点，因此，油菜籽壳是制备吸附剂的理想原料。利用农业废弃物油菜籽壳制成吸附剂，并用于污水中污染物的吸附，治理水污染的同时妥善处理了农业废弃物，达到以废治废的目的。

发明内容

本发明的目的在于利用油菜籽壳制备一种高效的吸附剂。本发明以油菜籽壳为原材料，通过简单的粉碎、漂洗、冲洗、烘干，获得适用于含有有机物污水处理的性能优良的吸附剂。

本发明所述的吸附剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将油菜籽壳在高速粉碎机中打碎成粉，过标准目筛，选取40-200目尺寸范围的粉末备用；

(2)用去离子水将粉碎后的油菜籽壳反复清洗至洗液澄清；

(3)取步骤(2)中得到的粉末1-10g，放入250-2000mL去离子水中，在40-80℃温度，10-60rpm转速下保温搅拌0.5-2小时；

(4)将步骤(3)中得到的粉末滤出并重复(3)中过程直至去离子水清澈无色；

(5)将步骤(4)中得到的粉末用1-10％的稀酸溶液反复冲洗2-5次，再用去离子水冲洗至中性；

(6)将步骤(5)中洗净的粉末放入烘箱中，在50-90℃下烘干6-24小时

步骤(5)中所述的稀酸是优选盐酸、硫酸、甲酸、乙酸、柠檬酸、草酸中的一种或几种任意组合配成的水溶液。

使用本发明的方法，可以将油菜籽壳制备成吸附剂，用于污水中有机物质的吸附分离。与现有方法相比，本发明具有以下有益效果：

(1)首次仅以油菜籽壳作为原料，制得了高性能的固体吸附剂；

(2)本发明产品以农林业废弃物为原材料，通过简单的处理获取吸附剂产品，实现了以废治废的目标；

(3)本发明的制备工艺简单易操作，制备过程基本没有工业三废，特别是无有害气体排放，具有绿色环保、低能耗、高效益等特点，适合工业化生产。

附图说明

图1为实施例1、2、3、4所对应的吸附剂产品对50ppm亚甲基蓝溶液模拟污水的吸附过程中，亚甲基蓝去除率随时间变化的曲线图。横坐标为吸附时间，纵坐标为亚甲基蓝溶液中亚甲基蓝的去除率。其中，曲线1、2、3、4分别对应实施例对应的吸附剂的去除率时间曲线；图2为实施例5所制备的吸附剂对5种不同初始浓度的碱性品红模拟污水的吸附过程中，碱性品红去除率随吸附时间的变化曲线图。横坐标为吸附时间，纵坐标为碱性品红去除率。其中曲线1、2、3、4、5分别对应实施例5制备得到的吸附剂对初始浓度为10ppm、20ppm、30ppm、40ppm、50ppm的碱性品红溶液中碱性品红的去除率时间曲线。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明，其目的仅在于更好地理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。

实施例1：

(1)将油菜籽壳在高速粉碎机中打碎成粉，过筛，选取40目尺寸范围的粉末备用；

(2)用去离子水将粉碎后的油菜籽壳反复清洗至洗液澄清；

(3)取步骤(2)中得到的粉末1g，放入450mL去离子水中，在60℃温度，25rpm转速下保温搅拌0.5小时；

(4)将步骤(3)中得到的粉末滤出并重复(3)中过程直至去离子水清澈无色；

(5)将步骤(4)中得到的粉末用5％的柠檬酸和盐酸混合溶液反复清洗5次，再用去离子水冲洗至中性；

(6)将步骤(5)中洗净的粉末放入烘箱中，在60℃下烘干12小时，得到吸附剂。

在室温下，进行吸附性能评价：向20mL，初始浓度为50ppm的亚甲基蓝(MB)溶液中加入0.02g吸附剂。每隔10min取3mL溶液测试其吸光度值。2小时后，亚甲基蓝溶液的颜色明显变浅。图1中曲线1为实施例1所得吸附剂在吸附过程中溶液中亚甲基蓝去除率随时间变化曲线。

实施例2：