[发明专利]多孔性枫树球基生物质炭材料及其应用

说明书

本发明公开了一种多孔性枫树球基生物质炭材料及其应用，所述的炭材料通过将枫树球清洗、干燥、研磨成粉；于450℃下高温处理1~5 h，将所得生物质炭浸泡在金属盐溶液内，静置24 h，过滤，将所得固体干燥后再置于500℃下高温处理1~5 h得到多孔性枫树球基生物质炭材料。本发明制备的生物质炭材料具有高效的吸附性能，表面修饰的金属氧化物在吸附印染废水中染料的同时，可加快染料的光降解，提高印染废水的可生化性。生物质炭吸附处理过的印染废水再经过生物处理技术降低可生化程度高的污染物。

技术领域

本发明属于生物质炭材料应用技术领域，涉及一种多枫树球基生物质炭材料及其应用。

背景技术

印染废水中的染料对环境的污染：废水中的染料能吸收光线，降低水体的透明度，大量消耗水中的氧，造成水体缺氧，并影响水生生物和微生物生长，破坏水体自净，同时易造成视觉上的污染。

目前国内外最主要的吸附脱色印染废水中染料的方法主要有以下5种：凹凸棒吸附法、活性炭吸附法、煤及煤渣吸附法、气浮吸附法、离子交换法。

目前所用的吸附剂材料主要有活性炭类、生物质炭、活性氧化铝等等，其中像氧化铝这类吸附材料的价格与生物质炭相比较贵，不太适合大规模处理印染废水，因此急需寻求价格低廉但吸附效率高、吸附容量大的吸附剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种枫树球基生物质炭材料及其在处理印染废水中染料的应用。

一方面，本发明提供了多孔性枫树球基生物质炭材料及其制备方法，包括以下步骤：

a）生物质预处理

将收集好的枫树球，分别用乙醇和水清洗后，放入50～80 ℃的烘箱中烘干，随后将其研磨成粉，得到干燥的预处理枫树球粉末；

b）多孔性枫树球基生物质炭材料制备

（1）将预处理的枫树球粉末，置于马弗炉中以450 ℃的高温处理1~5 h，用蒸馏水冲洗后，放入50～80 ℃的烘箱中烘干，得到枫树球基生物质炭；

（2）按每100 ml金属盐溶液加入1~5 g枫树球基生物质炭，将枫树球基生物质炭浸泡在金属盐溶液内，静置24 h，再将枫树球基生物质炭与金属盐溶液分离，将枫树球基生物质炭放入鼓风干燥箱中以85 ℃干燥1 h，最后置于马弗炉中以500 ℃的高温处理1~5 h，得到多孔性枫树球基生物质炭材料。

较佳的，所述金属盐溶液为氯化锰、硫酸亚铁和氯化铜溶液中的一种，优选硫酸亚铁溶液。

本发明还提供了多孔性枫树球基生物质炭材料在印染废水中的染料脱色处理中的应用。

所述的印染废水包括酸性印染废水和碱性印染废水，酸性印染废水可以是酸性红B和酸性果绿，碱性印染废水可以是碱性品绿和碱性品红。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明的原材料为植物，原材料来源广泛，制得了廉价的吸附印染废水中染料的材料。

（2）本发明所制备的吸附材料具有高效的吸附性能，其吸附过程中有加快印染废水中染料的光降解现象。

（3）本发明所公开的金属盐活化改性制备多孔性枫树球基生物质材料，制备过程可控，组分可调，不会对环境造成污染。

附图说明

图1 (a)为活化改性前枫树球基生物质炭的扫描电镜图。

图1 (b)为活化改性后多孔性枫树球基生物质炭材料的扫描电镜图。

图2为生物质炭的制备及其改性流程图。

图3为改性前后BET对比图。