一种改性花生壳吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种改性花生壳吸附剂及其制备方法和应用，先将花生壳预处理后进行粉碎，过筛；然后取过筛后花生壳粉，加入环氧氯丙烷，混匀，再加入NaOH溶液进行反应，反应完毕后过滤，水洗，烘干，得改性花生壳吸附剂。本发明专利技术通过环氧氯丙烷对花生壳进行改性，改性后的花生壳吸附剂物理强度得到改善，表面活性官能团数目大幅提高，增强了花生壳的吸附效果。另外，用花生壳处理废水，不仅可有效降低废水的处理成本，还能利用现有的大量廉价绿色资源，从而为农业废弃物的综合利用提供了新途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改性花生壳吸附剂，具体涉及一种改性花生壳吸附剂及其制备方 法和应用。
技术介绍
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，这 些花生壳只有少部分被用作纤维板的原材料，其他大多被闲置或用作燃料焚烧掉，从而造 成大量的资源浪费，于是人们开始寻求花生壳的合理利用途径。考虑到花生壳孔隙率较高， 具有较大的比表面积，并且花生壳含有的木质素、纤维素、半纤维素等成分表面含有羟基、 羧基等活性官能团，因此，人们将其用作吸附剂来处理废水中的染料，然而如果直接使用的 话，吸附效果并不理想，宄其原因在于表面活性组分含量较少，可溶性有机物质的溶解会导 致水中化学耗氧量增加，同时对于花生壳而言，其物理强度较差，通常没有足够强度用于废 水处理。因此，人们考虑进一步通过化学改性来提高花生壳的吸附效果。 胭脂红，又名食用赤色102号（日本）、食用红色7号、丽春红4R、大红、亮猩红，为 水溶性偶氮类染料，是苋菜红的异构体。胭脂红（Ponceau 4R)是目前我国使用最广泛、用 量最大的一种单偶氮类人工合成色素。近年来，有报道指出，胭脂红与欧盟标准禁用的苏 丹红I同属于偶氮类色素，偶氮化合物在体内可代谢生成致突变原前体一芳香胺类化合 物，另外其结构中的苯环对生物呈强抑制作用，因此，很难釆用生物方法将胭脂红降解成无 机小分子，进而需要对该染料废水进行进一步的深度处理，以降低其对环境的污染。目前， 针对此类印染废水的研宄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 生物降解处理等方面，但这些方法大多存在成本过高、操作繁琐、能耗大等问题，导致其推 广应用受到限制。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宄人员重 点关注的问题。 因此，使用废弃农业生物材料花生壳为基材制备吸附剂，对废水中胭脂红进行吸 附脱色研宄具有重要的意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种改性花生壳吸附剂，所述吸附剂能够大幅 度去除废水中的胭脂红；本专利技术还提供了该吸附剂的制备方法及应用。 本专利技术采取以下技术方案实现上述专利技术目的： 1、一种改性花生壳吸附剂，所述改性花生壳吸附剂的制备步骤如下： (1)将花生壳清洗后粉碎，过筛，获得粒径为60~100目的花生壳粉； (2)取步骤（1)所述花生壳粉，加入体积为花生壳粉重量10~30倍的环氧氯丙 烷，混匀，再加入NaOH溶液进行反应，反应完毕后过滤，水洗至中性，烘干，得改性花生壳吸 附剂。 进一步，所述步骤（1)中花生壳粉粒径为100目。 进一步，所述步骤（2)中所述NaOH溶液中NaOH的含量与花生壳粉加入量的重量 比为1:1. 8。 进一步，所述步骤（2)中所述反应的温度为20~80°C，反应的时间为0.5~10h。 进一步，所述步骤（2)中环氧氯丙烷的加入体积为花生壳粉重量的15倍，所述反 应的温度为45°C，反应的时间为2h。 进一步，所述步骤（2)中所述烘干为在50~70°C条件下烘干。 2、改性花生壳吸附剂的制备方法，包括如下步骤： (1)将花生壳清洗后粉碎，过筛，获得粒径为60~100目的花生壳粉； (2)取步骤（1)所述花生壳粉，加入体积为花生壳粉重量10~30倍的环氧氯丙 烷，混匀，再加入NaOH溶液进行反应，反应完毕后过滤，水洗至中性，烘干，得改性花生壳吸 附剂。 3、改性花生壳吸附剂在处理胭脂红染料废水中的应用。 进一步，按100mg/L胭脂红染料废水加入0. 013~0. 33g/mL花生壳吸附剂的比 例，将花生壳吸附剂加入到胭脂红染料废水中，调节废水的pH为1. 0~3. 0,然后于30°C下 搅拌或振荡吸附1~21h即可。 进一步，按100mg/L胭脂红染料废水加入0. 02g/mL花生壳吸附剂的比例，将花生 壳吸附剂加入到胭脂红染料废水中，调节废水的pH为2. 0,然后于30°C下搅拌或振荡吸附 10h即可。 本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过环氧氯丙烷对花生壳进行改性，改性后的花 生壳吸附剂物理强度得到改善，并且表面活性官能团数目大幅度提高，进一步增强了花生 壳的吸附效果，通过本专利技术所述实验结果可知，该花生壳吸附剂对胭脂红浓度为l〇〇mg/L 的废水染料去除率达到90%。另外，用花生壳来处理废水，不仅可有效降低废水的处理成 本，还能利用现有的大量廉价绿色资源，从而为农业废弃物的综合利用提供了新途径。【具体实施方式】 下面对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方 法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。 改性花生壳吸附剂的制备步骤如下： (1)将花生壳清洗后粉碎，过筛，获得粒径为60~100目的花生壳粉； (2)取步骤（1)所述花生壳粉，加入体积为花生壳粉重量10~30倍的环氧氯丙 烷，混匀，再加入NaOH溶液进行反应，反应完毕后过滤，水洗至中性，烘干，得改性花生壳吸 附剂；所述NaOH溶液中NaOH的含量与花生壳粉加入量的重量比为1:1. 8 ;所述反应的温度 为20~80°C，反应的时间为0. 5~10h ;所述烘干为在50~70°C条件下烘干。 实施例1反应时间对吸附剂吸附效果的影响 首先制备花生壳改性吸附剂，制备步骤如下： (1)将花生壳清洗后粉碎，过60目筛，获得花生壳粉； (2)取2. 0g花生壳粉，加入15mL环氧氯丙烷，混匀，再加入1. 0mol/L的NaOH溶 液45mL进行反应，反应完毕后过滤，水洗至中性，再在65°C条件下烘干，得改性花生壳吸附 剂；所述反应的温度为30°C，反应的时间为0. 5~10h。 分别准确称取上述在不同反应时间下制备的改性花生壳吸附剂0. 2g，加入30mL 浓度240mg/L的胭脂红溶液，调节pH为2. 0左右，置于恒温水浴振荡器中，在30°C下振荡 15h，转速为150转/min，测定残余液中胭脂红浓度，计算去除率，结果见表1。 表1反应时间对改性花生壳吸附剂吸附效果的影响【主权项】1. 一种改性花生壳吸附剂，其特征在于，所述改性花生壳吸附剂的制备步骤如下： (1) 将花生壳清洗后粉碎，过筛，获得粒径为60~100目的花生壳粉； (2) 取步骤（1)所述花生壳粉，加入体积为花生壳粉重量10~30倍的环氧氯丙烷，混 匀，再加入NaOH溶液进行反应，反应完毕后过滤，水洗至中性，烘干，得改性花生壳吸附剂。2. 如权利要求1所述的改性花生壳吸附剂，其特征在于，所述步骤⑴中花生壳粉粒径 为100目。3. 如权利要求1所述的改性花生壳吸附剂，其特征在于，所述步骤（2)中所述NaOH溶 液中NaOH的含量与花生壳粉加入量的重量比为1:1. 8。4. 如权利要求1所述的改性花生壳吸附剂，其特征在于，所述步骤⑵中所述反应的温 度为20~80°C，反应的时间为0. 5~10h。5. 如权利要求1所述的改性花生壳吸附剂，其特征在于，所述步骤（2)中环氧氯丙烷的 加入体积为花生壳粉重量的15倍，所述反应的温度为45°C，反应的时间为2h。6. 如权利要求1所述的改性花生壳吸附剂，其特征在于，所述步骤⑵中所述烘干为在 50~70°C条件下烘干。7. 权利要求1所述的改性花生壳吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性花生壳吸附剂，其特征在于，所述改性花生壳吸附剂的制备步骤如下：(1)将花生壳清洗后粉碎，过筛，获得粒径为60～100目的花生壳粉；(2)取步骤(1)所述花生壳粉，加入体积为花生壳粉重量10～30倍的环氧氯丙烷，混匀，再加入NaOH溶液进行反应，反应完毕后过滤，水洗至中性，烘干，得改性花生壳吸附剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋应华，靳春萍，许惠，
申请(专利权)人：重庆工商大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85