酒石酸改性亚麻的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种酒石酸改性亚麻的制备方法及应用，该制备方法包括如下步骤：将洗净后的亚麻干燥后粉碎，过80、100目筛，取两者之间的亚麻颗粒置于干燥器内保存，备用；称取所得的亚麻颗粒0.5g置于锥形瓶内，加入浓度为0.5mol/L酒石酸200mL，利用磁力加热搅拌器在100℃下搅拌60min，再用布氏漏斗过滤并用去离子水冲洗至滤液pH接近中性，将滤渣于60℃烘干后，自然冷却室温，得改性亚麻吸附剂。本发明专利技术以亚麻废料作为原料，对其进行酒石酸改性制成高效生物质吸附剂，可用于降低废水中甲基紫染料的浓度，达到了亚麻的资源化利用，降低了吸附成本，达到以农林废弃物治理染料废水的目的，具有很大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吸附剂制备领域，具体涉及一种酒石酸改性亚麻的制备方法及应用。
技术介绍
我国是染料生产大国，仅2010年产量达75.6万t，居世界产量之首，然而每生产1t染料，会产生744m3废水。染料废水给环境带来了一定的危害，这些危害不仅危害着植物、动物、水生物，还给人类的生存带来威胁。由于印染行业快速发展，染料的种类越来越多，同时，染料废水中残留的染料种类也越来越多。其中甲基紫是三苯甲烷类化合物，在染料、制药和分析试剂等方面有广泛应用。此类染料组成复杂，性质稳定，色度高，水质波动大，可生化能力差，对人类及各种生物具有致畸、致癌和致突变的作用，对环境也造成了严重影响。面对越来越严重的环境污染，人们对染料行业的关注度也越来越高，与此同时，环境治理行业响应环境治理要求，对染料废水的处理加大了力度，同时对于废水处理的方法，国内外研究越来越多，其中以生物质材料作为吸附剂，已被广泛实验。生物质作为吸附剂的吸附法与沉淀法、生物降解法等方法相比较，它具有快速、高效、适应性强和吸附剂可再生循环等特点，同时在废水的处理方面，更易被广泛应用。农产品废弃物作为一种吸附剂应用于染料废水处理，该吸附剂有很多优点：一、来源广泛，储量巨大；二、价格低廉；三、实现了对废弃物的再利用和环境保护的结合。我国新疆是亚麻生产的第二大产地，每年成产的亚麻可达到5万吨。近几年来，采用生物质吸附剂对染料甲基紫的研究报道很少。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种酒石酸改性亚麻的制备方法及应用。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：酒石酸改性亚麻的制备方法，包括如下步骤：S1、亚麻的预处理：将洗净后的亚麻干燥后粉碎，过80、100目筛，取两者之间的亚麻颗粒置于干燥器内保存，备用；S2、称取所得的亚麻颗粒0.5g置于锥形瓶内，加入浓度为0.5mol/L酒石酸200mL，利用磁力加热搅拌器在100℃下搅拌60min，再用布氏漏斗过滤并用去离子水冲洗至滤液pH接近中性，将滤渣于60℃烘干后，自然冷却室温，得改性亚麻吸附剂。上述酒石酸改性亚麻可用于染料的吸附，在初始染料浓度为80mg/L，酒石酸改性亚麻的添加量为0.1g，吸附温度为40℃，吸附时间为90min时吸附效果最好。优选地，所述染料为甲基紫。本专利技术具有以下有益效果：以亚麻废料作为原料，对其进行酒石酸改性制成高效生物质吸附剂，可用于降低废水中甲基紫染料的浓度，达到了亚麻的资源化利用，降低了吸附成本，达到以农林废弃物治理染料废水的目的，具有很大的应用前景。附图说明图1为甲基紫溶液标准曲线图。图2为酒石酸溶液浓度对加入的保留亚麻吸附效果的影响。图3改性温度对亚麻吸附效果的影响。图4改性时间对亚麻吸附效果的影响。图5吸附剂用量对吸附甲基紫的影响。图6吸附温度对吸附甲基紫的影响。图7吸附时间对吸附甲基紫的影响。图8为吸附剂用量和改性时间对吸附量影响的响应面图。图9为吸附剂用量和改性时间对吸附量影响的等高线图。图10为初始染料浓度和改性时间对吸附量影响的响应面图。图11为初始染料浓度和改性时间对吸附量影响的等高线图图12为吸附温度和改性时间对吸附量影响的响应面图。图13为吸附温度和改性时间对吸附量影响的等高线图。图14为初始染料浓度和吸附剂用量对吸附量影响的响应面图。图15为初始染料浓度和吸附剂用量对吸附量影响的等高线图。图16为吸附温度和吸附剂用量对吸附量影响的响应面图。图17为吸附温度和吸附剂用量对吸附量影响的等高线图。图18为吸附温度和初始染料浓度对吸附量影响的响应面图。图19为吸附温度和初始染料浓度对吸附量影响的等高线图。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例以下实施例中的亚麻为产自伊犁的亚麻，废水为实验室模拟废水：甲基紫染料溶液。实验所用试剂：酒石酸，甲基紫均为分析纯物质，外购试剂。称取一定量甲基紫置于烧杯中溶解，再倒入500mL容量瓶中，用蒸馏水配置至500mL，既得一定浓度甲基紫溶液。取一定量配制好的甲基紫溶液，分别配制浓度为5、10、15、20、25mg/L，体积为10mL的标准溶液。利用分光光度法，全波长(200-800nm)扫描，确定甲基紫的最大吸收波长(580nm)。以去离子水为参比，在580nm处测定不同浓度标准溶液吸光度，以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制出甲基紫溶液标准曲线。如图1所示吸附实验量取25mL一定质量浓度的甲基紫溶液置于250mL锥形瓶中，加入一定质量的改性吸附剂，置于全温培养摇床，控制温度与时间，振荡吸附，将吸附后混匀的溶液离心分离，取其上层清液测吸光度，根据标准曲线计算吸附量q与去除率E，计算式如下式：式中，q为吸附剂对染料的吸附量，mg/g；E为吸附剂对染料的吸附去除率，％；C0为染料的初始浓度，mg/L；Ce为吸附一定时间后染料残留浓度，mg/L；V为染料溶液体积，L；W为吸附剂的用量，g。响应面实验利用响应曲面法设计实验，利用统计软件DesignExpert8.0中的ANOVA(analysisofvariance，方差分析)进行试验设计与分析[9]。实验依据前期单因素的研究结果，得到明显影响因素有：改性时间、吸附剂用量、初始染料浓度、吸附温度，并对4因素及其水平进行设计。根据单因素试验数据选取4个因素最优水平范围，以3水平为该实验组合。如下表1所示.表1设计因素编码与水平结论与分析分别取酒石酸浓度(mol/L)为0，0.1，0.2，0.3，0.5，1改性吸附剂亚麻0.1g。在吸附条件一定(摇床温度25℃，转速150rpm，振荡时间30min)时，对25mL，50mg/L甲基紫进行吸附，结果见图2。随着酒石酸浓度的用量从0增加到0.5mol/L，吸附容量从10.55mg/g增大到10.83mg/g，而去除率由84.39％增加到86.44％。随着酒石酸浓度的继续增大，吸附量和去除率均呈下降趋势。考虑经济成本及实验条件，选择0.5mol浓度酒石酸改性的吸附剂做后续实验。取在温度(℃)分别为25，40，60，80，100，120对0.5mol/L酒石酸改性亚麻进行再改性亚麻0.1g。在吸附条件一定(摇床温度25℃，转速150rpm，振荡时间30min)时，对25mL，50mg/L甲基紫进行吸附，结果见图3。温度在25-100℃区间内时，随着改性温度的增加，吸附量和去除率均呈上升趋势，在100-120℃区间，变化量较小，基本保持平衡，且值达到最高值。改性温度在100℃，吸附量10.95mg/L，去除率87.63％。考虑经济成本和实验条件选择改性温度100℃改性亚麻做后续实验。取0.5mol/L酒石酸改性亚麻，在改性温度为100℃，改性时间(min)分别为10，30，60，90，120，150下改性亚麻0.1g。在吸附条件一定(摇床温度20℃，转速150rpm，振荡时间30min)时，对25mL，50mg/L甲基紫进行吸附，结果见图4。改性时间在10-30min时，吸附量及去除率明显增高，改性时间在30-60min时，吸附量及去除率增加缓慢，在60-120min时，去除率及吸附量均呈明本文档来自技高网...

【技术保护点】
酒石酸改性亚麻的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、亚麻的预处理：将洗净后的亚麻干燥后粉碎，过80、100目筛，取两者之间的亚麻颗粒置于干燥器内保存，备用；S2、称取所得的亚麻颗粒0.5g置于锥形瓶内，加入浓度为0.5mol/L酒石酸200mL，利用磁力加热搅拌器在100℃下搅拌60min，再用布氏漏斗过滤并用去离子水冲洗至滤液pH接近中性，将滤渣于60℃烘干后，自然冷却室温，得改性亚麻吸附剂。

【技术特征摘要】
1.酒石酸改性亚麻的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、亚麻的预处理：将洗净后的亚麻干燥后粉碎，过80、100目筛，取两者之间的亚麻颗粒置于干燥器内保存，备用；S2、称取所得的亚麻颗粒0.5g置于锥形瓶内，加入浓度为0.5mol/L酒石酸200mL，利用磁力加热搅拌器在100℃下搅拌60min，再用布氏漏斗过滤并用去离子水冲洗至滤液pH接近中性，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小敏，张艺，淡玄玄，何晓燕，
申请(专利权)人：伊犁师范学院，
类型：发明
国别省市：新疆;65