[发明专利]一种以工业废料为原料的吸附剂的应用

说明书

一种以工业废料为原料的吸附剂的应用，本发明工业废渣高效利用转化为吸附材料的制备方法。本发明要解决生物质工业化生产一次产品后的废料浪费，传统吸附材料比表面积小、吸附能力低，循环使用能力差的问题。方法：一、废料中导热剂的去除过程；二、制备高比表面积的吸附剂，得到以工业废料为原料的高效去除有机染料及可循环利用吸附剂。本发明用于一种以工业废料为原料的高效去除有机染料及可循环利用吸附剂的制备方法。

技术领域

本发明涉及工业废渣高效利用转化为吸附材料的制备方法。

背景技术

近年来，随着煤石油天然气等化石能源的日益枯竭以及使用化石能源造成环境污染等问题日益严重，寻找可再生的清洁能源已迫在眉睫。由于可再生的生物质能具有替代化石能源及满足当今世界对能源需求的潜力，近年来得到研究者广泛研究，将其生物质废弃物(如玉米秸秆，玉米芯等)转化为一次产品(如液态燃料：乙醇，气态燃料：合成气，以及固体产品：功能糖木糖)，然而由于一次产品的合成过程成本偏高，导致一次产品仍不能广泛的工业化生产，当然，一次产品后的废料被廉价处理，这也是造成一次产品合成成本偏高的主要原因之一。由于多孔碳材料具有良好的化学惰性，在酸或碱体系中有较好的稳定性，具有较大的比表面积以及表面含有丰富的官能团等优点。经调查发现，如今在废水处理中，多孔碳作为有机染料的吸附材料具有广泛的应用价值。然而传统的吸附材料如硅胶、活性氧化铝以及合成树脂等比表面积小，吸附能力有限，可循环利用能力差等问题，难以满足大规模的有机废水处理的需求。如果能将这种废物合成为具有较大的比表面积，丰富的孔道结构以及表面具有丰富的官能团的碳材料，并且能够作为有超优吸附能力的吸附材料，那么，这不仅可以促进一次产品的生产，还可以解决传统的吸附材料等缺点，同时某种程度上缓解能源危机问题，是一种绿色的，可持续发展的战略。

发明内容

本发明要解决生物质工业化生产一次产品后的废料浪费，传统吸附材料比表面积小、吸附能力低，循环使用能力差的问题，而提供一种以工业废料为原料的高效去除有机染料及可循环利用吸附剂的制备方法。

一种以工业废料为原料的高效去除有机染料及可循环利用吸附剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：

一、废料中导热剂的去除过程：

将玉米芯工业化生产木糖及木糖醇后的废渣经过40目筛网初步过筛，去除大颗粒导热剂，得到初步除去杂质的废料，将初步除去杂质的废料与浓度为0.5mol/L～3mol/L的氢氧化钠溶液混合，室温下搅拌0.5h～3h，得到预处理后的混合物料，将预处理后的混合物料置于温度为20℃～90℃的水浴中，超声0.5h～2h，然后静置及抽滤，得到抽滤后的物料，将抽滤后的物料置于温度为80℃～110℃的烘箱中，干燥至质量恒定，得到的干燥后的固体，将干燥后的固体置于容器中研磨，得到粒径为0.147mm～1.0mm的粉体，将粒径为0.147mm～1.0mm的粉体置于高温热解装置中，向高温热解装置中通入惰性气体20min～50min，在惰性气体保护下，以升温速度为2℃/min～10℃/min将温度升温至200℃～600℃，在温度为200℃～600℃的条件下，碳化1h～4h，碳化后自然冷却至室温，得到碳化后的样品，将碳化后的样品先用浓度为0.5mol/L～2mol/L的氢氧化钠溶液清洗，然后用去离子水清洗，最后置于温度为80℃～110℃的烘箱中，干燥至质量恒定，得到除去杂质后的碳粉；

所述的初步除去杂质的废料与浓度为0.5mol/L～3mol/L的氢氧化钠溶液的体积比为1:(5～40)；

二、制备高比表面积的吸附剂：