[发明专利]一种用酒糟制备的两性吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用酒糟制备的两性吸附剂及其制备方法和应用，属于酿酒废弃资源利用及环保领域。以酒糟为基材，先用碱进行预处理，用阴离子改性剂进行反应，用无机盐作为转换剂，再用阳离子改性剂进行反应，经反应后制得的两性吸附剂。整个过程操作简单、反应能耗低，且原料来源广、经济易得。本发明制得的两性吸附剂具有良好的吸附性能，具有成本低、可循环利用，无污染环境的特点。且对废水中的阳离子染料：亚甲基蓝、碱性品红、结晶紫、阳离子红、孔雀石绿和中性红中的一种以及阴离子染料：酸性黑1、酸性品红、甲基橙、刚果红、酸性红18和酸性橙7中任意一种的吸附脱除率均约为88％～99.99％，其吸附量均约为1mg/g～500mg/g。

技术领域

本发明属于酿酒废弃资源利用及环保领域，具体涉及一种用酒糟制备的两性吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

染料易溶于水，色泽艳丽，化学结构稳定，属于难降解有毒物质，自然净化能力差，一旦进入环境就很难从环境中去除，可在生物体中积累，并可能通过食物链积累直接或间接地影响到人类的健康。因此，对该类污染物的控制技术研究一直是环境科学与技术研究领域的热点与难点。当前，处理染料废水的方法主要有光降解、絮凝、氧化、吸附等。其中吸附法以其成本低、操作简单、二次污染小等优势，已被广泛研究与应用。目前研究的吸附剂有活性炭、壳聚糖、树皮、果壳、锯末、蔗渣等。而活性炭和壳聚糖的成本高，树皮、果壳、锯末和蔗渣等产量少。

酒糟是酒业生产的主要副产物，全国每年约产生6000万～8000万吨的酒糟，具有丰富易得、环境友好和价格低廉等特点。酒糟的种类很多，例如白酒糟、啤酒糟、黄酒糟等，其中，白酒糟富含纤维素，粗纤维及氨基酸，表面含有羟基、羰基等官能团，是一类经济且性能优良的生物吸附材料，近年来，白酒糟主要用作饲料，但也有很大一部分直接废弃掉，浪费资源的同时，又污染了环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用酒糟制备的两性吸附剂及其制备方法和应用，该方法原料来源广，操作简单，适合工业化生产；经该方法制得的两性吸附剂的吸附量和吸附效率高。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种用酒糟制备的两性吸附剂的方法，包括以下步骤：

1)以质量份数计，将5～40份的碱加到50～400份的去离子水中，制得第一碱液，冷却至室温备用；将1～20份的碱加到50～400份的去离子水中，制得第二碱液，冷却至室温备用；将1～20份的无机盐加到1～200份的去离子水中，得到无机盐溶液，冷却至室温备用；

2)以质量份数计，将1～30份的酒糟颗粒加到1～35份的第一碱液中，在20～60℃下搅拌0.5～7h，用去离子水洗涤至中性，烘干，得到预处理酒糟；

3)以质量份数计，将1～20份的预处理酒糟加到1～15份的第二碱液中，在20～60℃下搅拌0.1～5h，再加入0.5～30份阴离子改性剂反应0.5～9h，再加入1～60份的无机盐溶液继续反应0.1～5h，用无水乙醇洗涤，再用去离子水洗涤至中性，烘干，得到阴离子吸附剂；

4)以质量份数计，将1～20份的阴离子吸附剂加到1～15份的第二碱液中，在20～60℃下搅拌0.1～5h，再加入0.5～30份阳离子改性剂反应0.5～9h，用无水乙醇洗涤，再用去离子水洗涤至中性，烘干，得到用酒糟制备的两性吸附剂。

优选地，所述酒糟为酒精糟、白酒糟、黄酒糟或啤酒糟。

本发明所用酒精糟是指谷物经酵母液发酵后，再用蒸馏法萃取出酒精，所余残夜经分离、浓缩后取得固形物，即为酒精糟。而白酒糟、黄酒糟及啤酒糟是酿酒所得的副产物，它们的区别是酿酒的成分不同。

优选地，酒糟颗粒的粒径为20～200目。

优选地，所述碱选用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠或氨水。