[发明专利]一种改性玉米芯及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种改性玉米芯及其制备方法与应用，该方法包括：将玉米芯经过预处理，烘干后机械粉碎过筛,高铁酸钾与玉米芯按照一定比例添加，然后与一定比例的去离子水混合，利用不锈钢反应釜在恒温反应条件下制备出改性玉米芯，并应用于有机废水亚甲基蓝的污染处理中。本发明方法简单，实验设备安全易操作，成本低廉。不仅可以解决农业废弃物玉米芯的利用问题，且制备出的改性玉米芯对处理水污染中的有机物亚甲基蓝有着很好的吸附去除效果，有着巨大的产业化前景。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种改性玉米芯及其制备方法与其在有机废水亚甲基蓝污染处理中的应用。

背景技术

我国每年产生大量的农业废弃生物质，但目前我国农业废弃生物质的利用率较低，一般被废弃处置或直接焚烧，不仅污染环境，还会造成生物质资源的浪费。农业废弃物等生物质材料的合理利用，一直是世界各国环境保护和生态可持续发展的重要方向。我国是玉米生产大国，每年有数千万吨的玉米芯废弃物产生。玉米芯作为废弃的生物质资源，除了少部分用于造纸制浆、家畜饲料和生物化工产品生产以外，其余大部分被丢弃或作为农家燃料烧掉，造成了严重的资源浪费与环境污染。

亚甲基蓝是一种重要的有机化学合成阳离子染料，工业应用非常广泛，可用于麻、蚕丝织物、纸张的染色及竹、木着色等染色产业，也可用于生物组织结构染色及诊断学领域，还可应用于墨水和色淀的制造等。亚甲基蓝广泛存在于印染工业废水和印染生产废水中，这也使得含亚甲基蓝废水对生态环境造成严重污染和破坏。亚甲基蓝能够对人和动物的眼睛产生不可恢复的损害，此外，还会造成心率上升、呕吐、休克、苍白病、黄疸病、海因茨小体症以及组织坏死。因此，对环境中亚甲基蓝的处理已经成为当前亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供了一种改性玉米芯及其制备方法与应用，该制备方法得到的改性玉米芯应用于含亚甲基蓝类水体或废水的处理，其对亚甲基蓝的选择吸附性好，能够显著地提高亚甲基蓝的去除率，且对农业废弃物玉米芯进行了利用，解决了农业废弃物污染环境的突出问题，又变废为宝。

本发明是这样实现的：

本发明的目的之一在于提供了一种改性玉米芯的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1、清洗去除玉米芯表面泥土，烘干，粉碎过筛得到的玉米芯原料与去离子水按比例混合；其中，所述玉米芯原料与去离子水的比例为1Kg：1～10L；

步骤2、将步骤1所得的固液混合物加入改性剂高铁酸钾得到反应混合物，所述高铁酸钾与玉米芯原料的质量比为1:5～30；

步骤3、将步骤2所得的反应混合物置于反应釜中，在180℃～230℃下恒温反应3～10h；

步骤4、将步骤3所得的产物从反应釜中取出，以去离子水多次洗涤并过滤，待滤液无色后，在烘箱中恒温烘干，得到干燥好的块状固体产品；

步骤5、将步骤4所得的块状固体产品研磨过筛，即得改性玉米芯。

优选地，所述步骤1与步骤5中过筛时均采用80目筛。

优选地，所述步骤1中玉米芯原料与去离子水的比例为1Kg：3～6L。最为优选地，所述玉米芯原料与去离子水的比例为1Kg：4L。

优选地，所述步骤2中高铁酸钾与玉米芯原料的质量比为1:10～25，最为优选地，所述高铁酸钾与玉米芯原料的质量比为1:15。

优选地，所述步骤3中反应温度为200℃～220℃；反应时间为6～9h。最为优选地，反应温度为210℃；反应时间为8h。

优选地，所述步骤4中在烘箱中100℃～110℃恒温烘干4～6h。更为优选地，所述步骤4中在烘箱中105℃恒温烘干5h。

本发明的目的之二在于提供了一种所述方法制备得到的改性玉米芯。