[发明专利]一种柚子皮改性吸附材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种柚子皮改性吸附材料及其制备方法和应用，该吸附材料包括以下步骤：将柚子皮烘干、粉碎，制得柚子皮粉；将柚子皮粉置于磷酸溶液中进行活化处理，然后将混合物离心、抽滤，收集沉淀物，然后将沉淀物压制成颗粒，得柚子皮颗粒；将柚子皮颗粒进行硬化处理，然后置于马沸炉中进行碳化，碳化后冷却至室温，洗涤至中性，干燥，制得。采用本申请中的方法制得的吸附材料具有吸附效率高的优点，可有效解决现有的柚子皮制备的活性炭材料存在的吸附效果差的问题。

技术领域

本发明属于吸附材料技术领域，具体涉及一种柚子皮改性吸附材料及其制备方法和应用。

背景技术

硫化物是一种十分普遍和显著的水中毒性污染物，在生产和使用大量煤炭、石油或者是天然气的行业所排放的废水里普遍存在。含硫废水中的大量硫化物对人体具有毒性和强烈腐蚀性，高含硫量的废水容易直接释放出带有臭鸡蛋味的H₂S等恶臭有毒气体，有害气体严重影响环境和人体的血液循环和消化系统，毒害人的神经系统，对人体的健康和生活区域环境卫生造成很大影响；含硫废水除了有发臭的问题外，还有着其他的危害，例如，对建筑金属有很强的侵蚀和破坏作用。所以，生产生活中的含硫废水必须经过有效处理达到国家的规定标准才能进行排放。另外，含硫废水中也伴随着重金属离子污染等问题，重金属离子也会土壤和环境产生极大的影响。

目前，针对废水中的含硫化合物或重金属离子，其处理方法包括碱液吸收法、真空抽提法、气提法、酸化吸收法、生物法、吸附法、液膜法等等。其中，活性炭由于存在稳定的吸附性质、高耐磨的强度、迅速的吸附速度、高空气净化度、使用寿命长等优点而被广泛作为吸附剂用于去除水体中各类污染物。但是商业活性炭大都由木材、木炭等制成，其成本较高，在一定程度上限制了它的广泛使用。

柚子是中国南方主要水果之一，产量大，柚果食用后的废弃物—柚皮占柚子全重近乎一半。目前柚皮绝大部分作为废渣丢弃，不仅造成资源浪费，果皮腐败后，细菌滋生，对生态环境、人体健康也产生极大损害。柚皮主要由纤维素、半纤维素、果胶和色素以及少量的低分子量活性组分构成，柚子皮为海绵状结构，具有孔隙度高，比表面积大的特点，且其表面含有-COOH、-OH、-NH₂等基团，可作为吸附的活性位点，为制备水处理吸附材料提供了基础。为提高柚皮的吸附能力，可以通过改性(如炭化增加孔隙，接枝或酯化增加活性基团)优化其结构和性能，以期获得适用于污水处理的高效生物质吸附材料。但是，目前采用柚子皮制备的活性炭材料大多存在吸附效果差的问题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种柚子皮吸附材料及其制备方法，采用本申请中的方法制得的吸附材料具有吸附效率高的优点，可有效解决现有的柚子皮制备的活性炭材料存在的吸附效果差的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种柚子皮改性吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将柚子皮烘干、粉碎，制得柚子皮粉；

(2)将柚子皮粉置于磷酸溶液中进行活化处理，然后将混合物离心、抽滤，收集沉淀物，然后将沉淀物压制成颗粒，得柚子皮颗粒；

(3)将柚子皮颗粒进行硬化处理，然后置于马沸炉中进行碳化，碳化后冷却至室温，洗涤至中性，干燥，制得。

进一步地，步骤(1)中柚子皮粉的粒径为40-100目。

进一步地，步骤(2)中磷酸溶液的浓度为2-5mol/L，柚子皮粉与磷酸溶液中磷酸的质量比为1:1-2。

进一步地，步骤(2)中活化反应温度为90-150℃，反应时间为30-75min。

进一步地，步骤(2)中柚子皮颗粒为球体、圆柱体、正方体、长方体或不规则颗粒。

进一步地，柚子皮颗粒的最大直径或边长为2-8mm。