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一种介孔土豆渣吸附材料及其制备方法技术

技术编号:12248194 阅读:58 留言:0更新日期:2015-10-28 13:32
本发明专利技术涉及一种介孔土豆渣吸附材料及其制备方法,属于环保材料制备领域。本发明专利技术是由土豆渣、硝酸镍、硝酸锌和琥珀酸溶液为主要原料制备而成,通过加入琥珀酸溶液浸泡、过滤、晒干、厌氧发酵使其发霉,然后待长出霉芽后灭菌之后经过焙炒、冷却、干燥一系列步骤完成。本发明专利技术是通过原有微生物改性土豆渣吸附材料基础上引入硝酸镍、硝酸锌夹杂在土豆渣中,厌氧发酵使得整个土豆渣内部呈膨胀机构,更能促进物质表面的极性且效果显著。本发明专利技术方法独特,实例证明介孔土豆渣去除率高达99.6%以上,澄清效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于环保材料制备领域。
技术介绍
土豆又叫做马铃薯,属于前科多年生草木植物,扁圆形或高15?18cm,块莖可供食用,是全球第三大重要粮食作物,仅次于小麦和玉米。中国是世界马铃薯总产量最多的国家,种植面积占世界的1/4 ;淀粉是食用马铃薯的主要能量来源,目前我国大部分地区土豆加工业主要就是提取淀粉,但随着淀粉产业的迅速发展,土豆渣的污染问题也是越来越严重,现在我国大中型淀粉产有800多个,每年排放的土豆渣达到400多万吨,这些土豆渣大多数是被废弃的,极少部分是用来喂养牲口,造成了严重的环境污染。近年来,随着经济的发展,石油、化工等重工业发展迅速,各地化工企业如雨后春笋般涌出,随之而来的空气、水污染问题也日益为人们所重视,由此而产生各种污水也成为行业发展制约因素之一。而为了保持企业的可持续发展,减少水资源的浪费和环境污染、提高企业经济效益和社会效,对各种废水进行深度处理势在必行。目前处理污水的方法多种多样,比如:活性污泥法、厌氧处理法、真菌法等,但是目前比较有效的还是一种新型微生物改性方法,它是通过微生物的生长方式来改变物质的表面性能,从而提高吸附效果,比如,公开号为CN102631895A,名称为“葛根渣吸附材料及其制备方法”采用的就是微生物生长方式来改变物质表面性能达到活化目的,但是该方法无法改变物质内部结构,从而造成吸附材料弃费、材料的利用率不高,吸附性能也不能提高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题:针对微生物生长方式只能够改变物质表面性能,提高吸附效果,但是无法改变物质内部结构,从而造成吸附材料浪费、材料的利用率不高,吸附性能也不能提高的弊端;提供了一种介入土豆渣吸附材料及其制备方法,有效地改变了物质的内部结构,节约了吸附材料,提高了材料的利用率。为了解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是: 所述的一种介孔土豆渣吸附材料,是由土豆渣、硝酸镍、硝酸锌和琥珀酸溶液为主要原料制备而成。所述,其步骤在于: (1)取提取土豆素后的土豆渣130?140g,加入含有质量分数为25%?30%琥珀酸溶液600?800mL浸泡;(2)在上述混合物中加入6?9g硝酸镍、7?1g硝酸锌,室温下搅拌2.0?2.5h ; (3)过滤,滤渣在自然通风的条件下晾干; (4)把晾干后的土豆渣混合物用鸡鸭粪覆盖,并保持温度70°C?75°C,厌氧发酵13?18天; (5)把厌氧发酵后的土豆渣放在阴暗、潮湿、通风的地方发霉; (6)在发霉期间,每隔15min用氯仿溶液淋湿,待霉芽长出0.8?1.4 μ m时,用质量分数为2.2%?2.8% H2O2溶液灭菌; (7)灭菌后,在火炉上反复焙炒,然后迅速冷却、冷冻和干燥,即可得到介孔土豆渣吸附材料。本专利技术在原有微生物改性土豆渣吸附材料基础上,加入硝酸镍、硝酸锌在琥珀酸溶液的混合体系中,经引入硝酸镍和硝酸锌夹杂在土豆渣中,通过厌氧发酵使得整个土豆渣内部呈膨胀机构,以土豆渣为基质,镍、锌为骨架、霉芽为生长点,经灭菌后形成介孔。本专利技术的有益效果是: (1)利用土豆渣作为主要吸附材料,使得吸附材料成本得到降低; (2)在原有微生物改性土豆渣吸附材料基础上加入硝酸镍、硝酸锌,促进物质表面的急性性能,提高了吸附材料的吸附性能; (3)在表面改性过程中,利用土豆渣内部膨胀,形成介孔,从而使得表面性能得到了加强。【具体实施方式】该吸附材料是由土豆渣、硝酸镍、硝酸锌和琥珀酸溶液为主要原料制备而成。首先取提取土豆素后的土豆渣130?140g,加入含有质量分数为25 %?30 %琥珀酸溶液600?800mL浸泡;然后在上述混合物中加入6?9g硝酸镍、7?1g硝酸锌,室温下搅拌2.0?2.5h ;接下来过滤,滤渣在自然通风的条件下晾干;之后把晾干后的土豆渣混合物用鸡鸭粪覆盖,并保持温度70°C?75°C,厌氧发酵13?18天;随后把厌氧发酵后的土豆渣放在阴暗、潮湿、通风的地方发霉;在发霉期间,每隔15min用氯仿溶液淋湿,待霉芽长出0.8?1.4 μπι时,用质量分数为2.2%?2.8% H2O2溶液灭菌;最后灭菌后,在火炉上反复焙炒,然后迅速冷却、冷冻和干燥,即可得到介孔土豆渣吸附材料。 实例I首先取提取土豆素后的土豆渣130g,加入含有质量分数为25%琥珀酸溶液600mL浸泡;然后在上述混合物中加入6g硝酸镍、7g硝酸锌,室温下搅拌2.0h ;接下来过滤,滤渣在自然通风的条件下晾干;之后把晾干后的土豆渣混合物用鸡鸭粪覆盖,并保持温度70°C,厌氧发酵13天;随后把厌氧发酵后的土豆渣放在阴暗、潮湿、通风的地方发霉;在发霉期间,每隔15min用氯仿溶液淋湿,待霉芽长出0.8 μπι时,用质量分数为2.2% H2O2溶液灭菌;最后灭菌后,在火炉上反复焙炒,然后迅速冷却、冷冻和干燥,即可得到介孔土豆渣吸附材料。本实例中取上述方法制备得到的土豆渣吸附材料0.4g放入体积为60mL、浓度为1100mg/L的含硫废水中,搅拌25min后分离,测定含硫废水的浓度,去除率为99.6%。去除率高,澄清效果好。 实例2首先取提取土豆素后的土豆渣135g,加入含有质量分数为28%琥珀酸溶液700mL浸泡;然后在上述混合物中加入Sg硝酸镍、9g硝酸锌,室温下搅拌2.3h ;接下来过滤,滤渣在自然通风的条件下晾干;之后把晾干后的土豆渣混合物用鸡鸭粪覆盖,并保持温度72°C,厌氧发酵15天;随后把厌氧发酵后的土豆渣放在阴暗、潮湿、通风的地方发霉;在发霉期间,每隔15min用氯仿溶液淋湿,待霉芽长出1.2 μπι时,用质量分数为2.6% H2O2溶液灭菌;最后灭菌后,在火炉上反复焙炒,然后迅速冷却、冷冻和干燥,即可得到介孔土豆渣吸附材料。本实例中取上述方法制备得到的土豆渣吸附材料0.5g放入体积为60mL、浓度为1100mg/L的含硫废水中,搅拌27min后分离,测定含硫废水的浓度,去除率为99.8%。去除率高,澄清效果好。 实例3首先取提取土豆素后的土豆渣140g,加入含有质量分数为30%琥珀酸溶液SOOmL浸泡;然后在上述混合物中加入9g硝酸镍、1g硝酸锌,室温下搅拌2.5h ;接下来过滤,滤渣在自然通风的条件下晾干;之后把晾干后的土豆渣混合物用鸡鸭粪覆盖,并保持温度75°C,厌氧发酵8天;随后把厌氧发酵后的土豆渣放在阴暗、潮湿、通风的地方发霉;在发霉期间,每隔15min用氯仿溶液淋湿,待霉芽长出1.4 μ m时,用质量分数为2.8% H2O2溶液灭菌;最后灭菌后,在火炉上反复焙炒,然后迅速冷却、冷冻和干燥,即可得到介孔土豆渣吸附材料。本实例中取上述方法制备得到的土豆渣吸附材料0.6g放入体积为60mL、浓度为1100mg/L的含硫废水中,搅拌29min后分离,测定含硫废水的浓度,去除率为99.99%。去除率高,澄清效果好。【主权项】1.一种介孔土豆渣吸附材料,其特征在于:该吸附材料是由土豆渣、硝酸镍、硝酸锌和琥珀酸溶液为主要原料制备而成。2.一种介孔土豆渣吸附材料制备方法,其特征在于: (1)取提取土豆素后的土豆渣130?140g,加入含有质量分数为25%?30%琥珀酸溶液600?800mL浸泡;(2)在上述混合物中加入6?9g硝酸镍,7?1g硝酸锌,室温下搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介孔土豆渣吸附材料,其特征在于:该吸附材料是由土豆渣、硝酸镍、硝酸锌和琥珀酸溶液为主要原料制备而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:雷春生张帆
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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