[发明专利]一种基于贝壳粉的染料吸附剂的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于贝壳粉的染料吸附剂的制备方法和应用。制备方法如下：1)将贝壳浸泡在强碱中去除表面杂质；2)将表面清理洁净的贝壳纳米粉碎、过筛、得到纳米贝壳粉颗粒；然后将其高温烧结、清洗、烘干，得到纳米染料吸附剂。本发明原料来源广泛，成本低廉，无毒对环境友好，制备工艺简单，操作条件温和，吸附剂具有良好的吸附性能，同时对环境友好，具有良好的经济和社会效益。

技术领域

本发明涉及染料废水处理领域，尤其涉及一种天然贝壳粉的吸附剂制备方法和应用。

背景技术

目前，染料废水大量进入我国水体环境，已成为我国水环境安全的重要威胁因素之一。吸附法具有高效、经济等优点，是印染废水处理工艺中经常被采用的主要技术之一。传统的吸附剂主要是活性炭，但其价格较高，故开发廉价的新型吸附剂材料正受到广泛的关注。农业生物废弃物颗粒具有较大的吸附面积和良好的吸附性能，在印染废水处理方面被认为是可被作为活性炭替代材料的廉价、绿色吸附剂。

现有技术提供了多种农业废弃物染料吸附剂，例如：花生壳(胭脂红染料吸附剂及其制备方法和应用CN 104785219A，一种改性花生壳吸附剂及其制备方法和应用CN104841382A)；甘蔗渣(一种甘蔗渣的改性方法CN 103691409A)；上述方法中多采用化学试剂对生物质表面进行改性以提高材料的吸附性能，同时也使得制备工艺较复杂、成本高。

我国是世界第一的贝类养殖大国，其中作为农业废弃物之一的贝壳年产量可达到800万吨以上。这些废弃贝壳附加值较低，绝大多数被直接丢弃在海滩或路边等，产生难闻恶臭味，对环境健康构成巨大威胁。贝壳主要由95％碳酸钙和5％有机质组成，这种特有机构使得其对多种物种都有良好的亲和性。发明专利CN106799213A制备一种壳聚糖-贝壳粉复合吸附剂，虽然在对刚果红染料的去除过程中获得了优异的吸附效果，饱和吸附量达到385.5mg/g，但是增加了化学试剂的使用，工艺过程也更加复杂。

发明内容

为克服现有技术中贝壳粉吸附工艺存在的缺点和不足，提供一种天然贝壳粉吸附剂的制备方法和应用。

本发明技术方案如下，一种基于贝壳粉的染料吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.材料处理：将贝壳在强碱中浸泡，去除残余肉质，水洗2-3次后烘干；

S2.煅烧：用打粉机将贝壳打碎，去离子水冲洗至上清液澄清后，过夜烘干，过筛，然后将贝壳粉于300-900℃条件下高温煅烧，保温0.5-2h，得到纳米贝壳粉吸附剂。

进一步的，所述贝壳包括扇贝壳、牡蛎壳、贻贝壳或蚬子壳的一种或两种以上。

进一步的，步骤S1中所述的强碱为质量浓度5％过氧化氢水，浸泡时间为60-90min。

进一步的，步骤S1中烘干温度为80-100℃。

进一步的，步骤S2中过夜烘干的温度为105℃。

进一步的，步骤S2中过筛目数为200目。

进一步的，步骤S2中所述高温煅烧是以2-10℃/min程序升温。

本发明另一个目的请求保护上述方法在废弃贝壳回收利用上的应用。

一种按照上述方法制备的贝壳粉的染料吸附剂在染料废水中的应用，具体方法为：按纳米贝壳粉与染料废水质量比1:10—1:10比例将贝壳粉进行投加。该贝壳粉吸附剂可作为罗丹明B染料的吸附剂，饱和吸附量范围是：98.5-201.4mg/g。