[发明专利]一种基于梧桐絮制备除磷吸附剂的方法

说明书

本发明公开了一种基于梧桐絮制备除磷吸附剂的方法，包括如下步骤：(1)先去除梧桐絮上的颗粒物，再将梧桐絮置于超声波清洗机中，超声后进行干燥脱水；(2)将干燥的絮状材料放入管式炉中，在CO₂气氛下煅烧，煅烧后，研磨过筛网，得到炭化的梧桐絮粉末；(3)将梧桐絮粉末与稀硝酸溶液混合，在搅拌条件下反应，反应后过滤除去上清液，用水冲洗初始产物以去除残余的稀硝酸；清洗后烘干；(4)将梧桐絮粉末与聚羟基脂肪酸酯混合，混匀后，通过造粒机，制成球状颗粒，晾干后得到除磷吸附剂。本发明以梧桐絮为原料通过超声处理、高温活化及稀硝酸活化后制备得到除磷吸附剂，制得的吸附剂具有比表面积大、吸附效果好和绿色无污染的特点，对于磷酸盐的吸附容量可达到：39.08mg/g，具有高的应用价值，实现梧桐絮的变废为宝。

技术领域

本发明涉及一种基于梧桐絮制备除磷吸附剂的方法。

背景技术

水体富营养化一直是水环境面临的主要问题之一，而水体中积累的磷元素是导致水体富营养化的主要原因。因此，如何安全、有效地去除水体中的磷元素一直是研究者关注的热点问题。目前常见的除磷方法主要有化学沉淀法、生物法及吸附法。化学沉淀法除磷效果好、处理效率高，但是需要使用化学药剂，处理费用高且易产生二次污染；生物法除磷成本低，但是对工艺要求高，一般应用于污水处理厂；吸附法利用吸附剂吸附去除水体中的磷酸盐，具有操作简单、处理成本低，并且绿色环保的特点。梧桐絮是梧桐树产生的棉絮状“黄色飞絮”，每年春天(尤其3、5月份)，梧桐树幼叶生长及果实成熟时会产生大量梧桐絮。漫天飘舞的梧桐絮不仅影响到道路交通，还会造成行人过敏、呼吸道疾病等，给人们的生活带来了极大的不便。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种利用梧桐絮制备除磷吸附剂的方法。

技术方案：本发明所述的基于梧桐絮制备除磷吸附剂的方法，包括如下步骤：

(1)先去除梧桐絮上的颗粒物，再将梧桐絮置于超声波清洗机中，超声后进行干燥脱水；梧桐絮的絮丝为十几微米，内部有很多细小的颗粒物杂质，无法通过清洗洗出，因此置于超声波清洗机进行超声去除杂质，同时，超声过程能够将毛絮分散开来，使后续炭化更充分；

(2)将干燥的絮状材料放入管式炉中，在CO₂气氛下煅烧，煅烧后，研磨过筛网，得到炭化的梧桐絮粉末；

(3)将梧桐絮粉末与稀硝酸溶液混合，在搅拌条件下反应，反应后过滤除去上清液，用水冲洗初始产物以去除残余的稀硝酸；清洗后烘干；稀硝酸的酸性不强，不会破坏梧桐絮的炭化结构，同时还能活化其表面的基团；

(4)将梧桐絮粉末与聚羟基脂肪酸酯混合，混匀后，通过造粒机，制成球状颗粒，晾干后得到除磷吸附剂。聚羟基脂肪酸酯为高分子材料，本身具有大量羧基，同时聚羟基脂肪酸酯起到粘结剂的作用，往梧桐絮粉末中加入聚羟基脂肪酸酯，能够使得到的球状结构更加稳定，并且聚羟基脂肪酸酯为生物可降解材料，对环境无污染。

其中，步骤(1)中，超声频率为40～80KHz，超声时间为1～2h；干燥温度为105℃～110℃。

其中，步骤(2)中，煅烧温度为450℃～650℃，煅烧时间为1～2h；升温速度为2℃/min。

其中，步骤(2)中，梧桐絮粉末的粒径为50μm。

其中，步骤(3)中，稀硝酸浓度为2～4mol/L，每20mL稀硝酸溶液中，加入1g炭化梧桐絮粉末。

其中，步骤(3)中，在磁力搅拌机上搅拌反应12～14h；磁力搅拌机的转速为400～450rpm。在磁力搅拌机上搅拌反应使反应更加充分、均匀。

其中，步骤(4)中，梧桐絮粉末与聚羟基脂肪酸酯的混合质量比为10：1。