[发明专利]环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂，还涉及该生物吸附剂的其制备方法和应用。

背景技术

酸性品红作为典型水溶性品红染料，其结构中含对生物呈强抑制作用的苯环，并且为高共轭分子体系，很难釆用生物方法将其降解成无机小分子。目前，针对此类印染废水的研究主要集中在物理吸附、化学试剂氧化、膜处理、光催化氧化以及微生物降解处理等技术。这些方法大多因成本过高、操作繁琐、能耗大等一系列问题广泛应用受到限制。因此，寻求一种价廉、高效、无污染、操作方便的吸附剂是当前研究人员需要关注的重要问题。

我国年产花生荚果约600万吨，花生加工过程中，会产生约200万吨的花生壳，只有少部分被用作纤维板的原材料，其他大多被用作燃料焚烧或闲置掉了，造成了大量的资源浪费。花生壳在物理结构上孔隙率较高，具有较大的比表面积，并且花生壳中含有大量木质素、纤维素、半纤维素等成分，富含羟基、羧基等活性官能团，可以与品红染料通过离子交换方式进行结合，用于品红染料的废水处理。但是，直接将花生壳用于处理品红染料，由于其表面活性组分含量较少，吸附能力不甚理想，同时由于可溶性有机物质的溶解会导致水中化学耗氧量增加，并且花生壳的物理强度较差，没有足够强度用于废水处理。化学改性能够改变，不但可以有效改善其物理强度，还可有效增强所制备材料的吸附效果。因此，有必要对花生壳进行改性，获得适用于品红染料的生物吸附剂，不仅可有效降低废水的处理成本，又能利用现有大量的廉价绿色资源，为农业废弃物的综合利用提供了新的途径。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂，该吸附剂对品红染料的吸附效果好，并且成本低廉；本发明的目的之二在于提供环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂的制备方法，其制备方法简单，不需要特殊特备，能够工业化生产；本发明的目的之三在于提供环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂在去除品红染料中的应用；本发明的目的之四在于提供环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂去除品红染料的方法，操作简单。

为解决上述发明目的，经研究，本发明提供如下技术方案：

1、环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂，由以下方法制备：将花生壳洗净、烘至恒重、粉碎并筛分粒径小于100目的粉末，然后加入环氧氯丙烷和NaOH溶液，再在40℃条件下反应30min，固液分离，收集滤渣并将滤渣水洗至中性，最后在50～70℃下烘至恒重，得环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂；

所述环氧氯丙烷加入量按花生壳质量与环氧氯丙烷体积之比为1：10(g：ml)加入，所述NaOH溶液加入量按加入后NaOH与花生壳的重量比为1:1。

2、所述环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂的制备方法，包括如下步骤：将花生壳洗净、烘至恒重、粉碎并筛分粒径小于100目的粉末，然后加入环氧氯丙烷和NaOH溶液，再在40℃条件下反应30min，固液分离，收集滤渣并将滤渣，最后在50～70℃下烘至恒重，得环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂；

所述环氧氯丙烷加入量按花生壳质量与环氧氯丙烷体积之比为1：10(g：ml)加入，所述NaOH溶液加入量按加入后NaOH与花生壳的重量比为1:1。

3、所述环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂在去除废水中品红染料的应用。

4、利用所述环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂去除废水中品红染料的方法，称取所述环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂，然后加入相当于浓度低于100mg/ml的品红染料，在pH为4～8、温度为20～50℃条件下吸附至少100min。

优选的，所述环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂添加量按每50ml品红染料添加0.12～0.2g环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂。

优选的，所述pH为6～6.5。

优选的，所述温度为40～50℃。

优选的，所述吸附的时间为110～150min。

优选的，所述品红染料的浓度为81.7～96.8g/ml。

本发明的有益效果在于：本发明公开了环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂，经改性后花生壳表面活性组分含量增多，物理强度满足废水处理要求，对品红染料的吸附效果好，在pH为4～8、温度为20～50℃条件下吸附至少100min品红去除率达95％。并且利用本发明制得的环氧氯丙烷改性花生壳生物吸附剂去除品红，操作简单，并且可有效降低废水的处理成本，同时能利用现有大量的廉价绿色资源，为农业废弃物的综合利用提供了新的途径。

具体实施方式