[发明专利]一种新型咖啡渣基质吸附剂的制备及其去除水中铬（VI）的应用

说明书

本发明公开了一种新型咖啡渣基质吸附剂的制备方法，将咖啡渣用蒸馏水多次浸泡，80℃烘干8小时，过80目筛，取筛下物放置于干燥器中备用，即为未改性咖啡渣，将渣浸泡在磷酸溶液中4h，用大量蒸馏水清洗至中性，置于烘箱中110℃烘干，过80目筛，得到磷酸浸泡改性咖啡渣基质吸附剂，即为新型咖啡渣基质吸附剂。本发明还公开了上述新型咖啡渣基质吸附剂去除水中水中铬(VI)的应用。通过该方法制备的新型咖啡渣基质吸附剂是以废弃生物质资源为原料，既减少浪费，固碳减排，去除污染物的同时不会产生二次污染，能取得良好的环境效益，且该新型咖啡渣基质吸附剂对水中Cr(VI)的吸附行为符合Freundlich吸附等温模型，以多层吸附为主，吸附性能良好。

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体地说，涉及一种新型咖啡渣基质吸附剂的制备及其去除水中铬(VI)的应用。

背景技术

铬是一种极有害的重金属污染物，被世界卫生组织列为优先处理的有毒物质之一。据国家环保总局不完全统计，2002年底全国工业的含铬废水排放量近932万立方米，其中六价铬金属排放量达到了699吨，国内冶金和化学工业中每年排除20万-30万吨含铬废渣，在水中铬主要存在形态有Cr(VI)和Cr(III)，其中Cr(VI)以阴离子形态即Cr₂O₇-和CrO₄^2-存在，具有致癌、致畸和致突变作用，能与其他污染物质产生协同作用，其毒性远大于Cr(III)。

目前对含铬废水的主要处理方法三大类：物理化学法，如吸附法、膜分离法、离子交换法等；化学法，如混凝法、化学还原和沉淀法、电解还原法等；生物法，如失活微生物吸附、活体微生物法等；作为一项传统的污水处理工艺，吸附法具有成本低、工艺简单、选择性好、效率高、不产生二次污染等优点，是目前重金属废水治理的热点技术之一；传统吸附材料如活性炭，具有较大的比表面积，化学性能稳定，但价格昂贵，再生麻烦，不适合长期大量使用。

研究表明，咖啡渣具有较大的比表面积，可用作肥料和去除异味，是新生代极具潜力、可持续发展、价廉质优的生物质资源。国内外以咖啡渣为原料改性制备新型吸附剂的研究较少，考察其对水中Cr(VI)的吸附性能及机理方面的研究更是罕有。

综合考虑，制备一种新型咖啡渣基质吸附剂并吸附水中Cr(VI)，既避免了废弃生物质资源的浪费，固碳减排，去除污染物的同时不会产生二次污染，能取得良好的环境效益，具有极高的研究价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型咖啡渣基质吸附剂的制备及其去除水中铬(VI)的应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新型咖啡渣基质吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将咖啡渣用蒸馏水多次浸泡，80℃烘干8小时，过80目筛，取筛下物放置于干燥器中备用，即为未改性咖啡渣；

S2、酸浸改性：将步骤S1制备的干燥备用的未改性咖啡渣浸泡在磷酸溶液中4h，用大量蒸馏水清洗至中性，置于烘箱中110℃烘干，过80目筛，得到磷酸浸泡改性咖啡渣基质吸附剂。

作为本发明进一步方案：步骤S2中磷酸溶液体积用量以咖啡渣质量计为5mL·g^-1。

作为本发明再进一步方案：步骤S2中磷酸溶液的质量浓度为5％、10％和20％中的一种。

一种如上述的新型咖啡渣基质吸附剂去除水中水中铬(VI)的应用。

作为本发明进一步方案：上述新型咖啡渣基质吸附剂去除水中水中铬(VI)的应用，具体步骤为：