[发明专利]一种新型甘蔗渣吸附材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型吸附材料，涉及甘蔗渣吸附材料的制备方法，在环境保护领域具有广泛的应用前景，属于环境保护领域。

背景技术

甘蔗是一种一年生或多年生宿根热带和亚热带草本植物。甘蔗秆直立，粗壮多汁。甘蔗经过破碎、榨干汁后就剩下纤维性的残渣，这些残渣是甘蔗的维管束，维管束的纤维长度约为0.65-2.17mm，宽度是21-28μm。在每生产一千克糖过程中就可产出约一千克的甘蔗渣，甘蔗渣是一种重要的可再生的生物资源，经过破碎、浸泡、蒸煮等工序可以用来造纸，水泥袋纸等；甘蔗渣由于含有较高碳水化合物，还可作为制备动物饲料的辅料；甘蔗渣也是一种经济实惠的的吸附材料。

目前我国是仅次于巴西和印度的第三甘蔗种植大国，每年甘蔗产量约7000万吨，甘蔗渣产量达800万吨以上，但得到利用的仅有10％左右，其余都作为燃料烧掉，资源浪费非常可惜。甘蔗渣作为动物饲料的辅料时，由于甘蔗渣的木质化程度高，养分不协调等原因，其有机成分利用率只有20%-25%；甘蔗渣作为造纸，造出来的都是比较低档的纸张，限制了其广泛的应用。由于甘蔗渣中约含有45%的纤维素、28%的半纤维素和18%的木质，并含有大量的羟基和酚基，通过酯化、醚化或螯合反应可以引入具有酸性、碱性或螯合性质的基团，基于此，甘蔗渣可以用来制备出对重金属离子有较强吸附能力的吸附材料。

重金属污染一直是废水处理一个难题。重金属污染不仅破坏水生生态系统，而且造成水质性缺水，使工农业、生活受到严重的影响，也严重威胁到我们人类的健康。因此，使用一种高效，经济，环保的吸附材料处理废水中重金属离子，是急需解决的问题，而利用甘蔗渣吸附材料就具有此优点，一是反应流程简捷、耗时短；二是原料丰富，价格低廉，三是对环境友好。

发明内容

本发明的所需要解决的技术问题是提供一种新型甘蔗渣吸附材料的制备方法。

实现本发明目的的技术方案是：

一种新型甘蔗渣吸附材料的制备方法，包括如下步骤：

⑴ 选用粗壮成熟的甘蔗，进行清洗、去皮、破碎、烘干或晒干。

⑵ 将烘干或晒干的甘蔗渣磨成粉，并过70目筛，收集粉末。

⑶ 将收集的粉末浸泡在去离子水中，加入活化好的0.01-0.05mol/L的蛋白酶，在35-50℃条件下反应1-2小时。

⑷ 加入0.05-0.1mol/L的NaOH溶液，反应30-60分钟，再用稀HCl溶液中和。

⑸ 将⑷中所得液体过滤，再晾干。

⑹ 将⑸中所过滤晾干得到的粉末与尿素按1:1的质量比混合均匀，重新浸泡在去离子水中，在50℃条件下反应5-10小时；之后用去离子水或用95%的酒精清洗3-4次除去残留的离子液，洗净后50℃的条件下烘干即得一种新型甘蔗渣吸附材料。

本发明具有下列优点和特性：

1、技术新，与现有技术相比，采用酶降解的方式，将甘蔗渣中的蛋白质和蔗糖进行酶解，过程简单高效，不破坏甘蔗渣的羟基和酚基官能团，保证有效吸附成分的含量。

2、相对于传统的吸附剂，这种具有方法简单，成本低廉，环境友好等优点。

3、这种吸附剂吸附效果优异，是一种优良的吸附重金属的吸附材料，具有广泛的应用前景。

具体实施方式

实施例一：

选用粗壮成熟的甘蔗，进行清洗、去皮、破碎、烘干或晒干；将烘干或晒干的甘蔗渣磨成粉，并过70目筛，收集粉末；称取所得粉末50g浸泡在去离子水中，加入活化好的0.01mol/L蛋白酶溶液2mL，在35-50℃条件下反应1小时，然后加入10mL 的0.05mol/L NaOH溶液，反应50分钟，再用HCl溶液中和，把中和所得液体过滤，再晾干；将晾干的粉末与尿素按1:1的质量比混合均匀后重新浸泡在去离子水中，在50℃条件下反应6小时，之后用去离子水清洗2-3次除去残留的离子液，再用95%的酒精清洗1-2次，洗净后放入50℃的电热恒温干燥箱中烘干即得新型甘蔗渣吸附材料。

实施例二：