膨润土-辣木籽蛋白复合吸附材料的制备及其应用方法技术

膨润土‑辣木籽蛋白复合吸附材料的制备及其应用方法，包括以下步骤：将辣木油渣粉碎成辣木油渣粉；采用“盐溶+盐析+透析”的方法制备辣木籽蛋白；将膨润土原土粉碎并过筛；对膨润土进行提纯；将提纯的膨润土加入辣木籽蛋白溶液中反应；分离反应产物并多次用蒸馏水洗涤；采用低温真空干燥的方法对反应产物进行烘干，将烘干后的材料再次粉碎过筛以获得膨润土‑辣木籽蛋白复合吸附材料；将复合吸附材料加入阴离子染料溶液中，搅拌反应一定时间，进行泥水分离，即可有效去除水中的阴离子染料。本发明专利技术具有原材料易于获取，膨润土‑辣木籽蛋白复合吸附材料合成条件温和，对水中阴离子染料去除效果好等优点，为阴离子染料的治理提供了新的方法。

Preparation and Application of Bentonite-Moringa oleifera Seed Protein Composite Adsorbent

The preparation and application of bentonite-spicy wood seed protein composite adsorbent material include the following steps: crushing spicy wood oil residue into spicy wood oil residue powder; preparing spicy wood seed protein by \salt solution + salting out + dialysis\; crushing and sieving bentonite original soil; purifying bentonite; adding purified bentonite into spicy wood seed protein solution; separating reaction products and merging them. Washing with distilled water for many times; drying the reaction products by low temperature and vacuum drying, grinding and sieving the dried materials again to obtain bentonite-chilli seed protein composite adsorbent material; adding the composite adsorbent material to anionic dye solution, stirring reaction for a certain time, separating mud and water, the anionic dyes in water can be effectively removed. The invention has the advantages of easy access to raw materials, mild synthetic conditions of bentonite and horseradish seed protein composite adsorbent material, good removal effect of anionic dyes in water, and provides a new method for the treatment of anionic dyes.

【技术实现步骤摘要】
膨润土-辣木籽蛋白复合吸附材料的制备及其应用方法
本专利技术属于复合吸附材料的合成方法
，具体涉及一种从辣木油渣中提取混凝活性蛋白，并将之与膨润土材料进行反应以合成复合吸附材料，并用于处理阴离子染料的应用方法。
技术介绍
作为全球纺织品生产大国，2012年我国纺织品产量占全球三分之二。印染及其他行业对染料的需求使我国成为全世界最大的染料生产者。据全国染料工业协会的统计，2013年我国的染料产量高达8.95×105吨，占全球染料总产量的65%。据统计，有大约30%的染料在印染过程中随水流失，从而产生了大量的印染废水。2013年，我国印染废水的排放量就高达1.96×109吨。由于人工合成的染料中多含有偶氮基团和芳香基团，使得染料分子结构非常稳定，导致常规的生物和化学处理方法对染料废水处理效果欠佳；同时，某些染料或其降解的中间产物具有致癌、致畸和致突变的可能。如果未经妥善处理，印染废水的排放不仅会引起受纳水体的污染，水生生态的破坏，而且会对用水者造成危害。因此，印染废水处理在全球范围内引起了广泛关注。目前常用的印染废水处理方法有生物处理方法，以及包括臭氧氧化、吸附、膜处理以及光催化氧化等在内的物化学处理技术。其中，吸附法具有操作简单、费用较低，处理效果好等优点，因而备受关注。寻找良好的吸附材料是保证吸附法高效处理印染废水的关键条件。膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物成分的天然非金属矿产。因其具有储量大、价格低、比表面积大、阳离子交换容量大、物理化学性质稳定和易改性等特点，膨润土及其改性产品被广泛应用于铜、镍、砷、镉、铅、铬等重金属的吸附处理以及持久性有机污染物、苯系物酚类化合物、胺类化合物、硝基化合物、石油类污染物等有机污染物的吸附处理。勘探数据表明，我国膨润土的累计探明储量达50.87亿吨以上，保有储量大于70亿吨，占世界总量的60%，因此，在我国采用膨润土进行污染物处理方面具有得天独厚的优势。然而，由于天然膨润土表面的电负性以及亲水性，导致其对阴离子染料的吸附去除效果不理想。采用一定的办法对其进行改性，提高其对阴离子染料的吸附效果就显得十分重要。辣木籽蛋白是从辣木籽中提取出的活性蛋白。研究表明，辣木籽蛋白的等电点在pH10-11之间，因此在pH＜10的水体中，辣木籽蛋白带正电荷。辣木籽蛋白是一种天然的高活性混凝剂，能够有效混凝去除水中的浊度、微生物、腐殖酸、藻类、染料等污染物。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种膨润土-辣木籽蛋白复合吸附材料的制备及其应用方法，该方法通过辣木籽蛋白对膨润土进行改性，开发辣木籽蛋白-膨润土复合吸附材料，以提高天然膨润土对阴离子染料的吸附去除效果。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：膨润土-辣木籽蛋白复合吸附材料的制备及其应用方法，包括以下步骤，（1）将辣木籽油渣用粉碎机打磨成粉末，再将磨好的粉末经过60目的分样筛进行筛分，取筛下粉末备用；（2）将辣木籽油渣粉末与硫酸铵溶液，按照质量：体积为1:50-100的比例混合，并置于磁力搅拌器上搅拌；（3）将步骤（2）中搅拌后的混合液，用循环水式真空抽滤机进行抽滤，得到澄清的滤液；（4）向滤液中缓慢加入硫酸铵粉末至混合溶液达到80%的饱和度；（5）使用离心机，将接近饱和的混合溶液进行离心处理；（6）将离心处理后得到的白色沉淀用蒸馏水洗脱，将洗脱液加入到截留分子量为6000D的透析袋中，然后将装有洗脱液的透析袋放入到装有蒸馏水的桶中进行透析；在透析过程中不断更换蒸馏换水，直到在桶中的蒸馏水中加入氯化钡粉末后没有产生白色沉淀为止，收集透析袋中溶液即为辣木籽蛋白液；（7）将膨润土原土粉碎后过100目筛；将过筛后的膨润土与自来水按照质量：体积为1:10的比例混合，充分搅拌后静置一段时间，收集上层悬浊液；采用离心方式收集悬浊液上层的悬浮固体，将固体烘干后再次粉碎过筛，得到提纯膨润土；（8）将步骤（7）所得到的提纯膨润土和步骤（6）所得到的辣木籽蛋白液按照质量：体积为1:3-5的比例混合后放入到往复式水浴恒温摇床中反应；（9）将步骤（8）反应后的混合液加入到离心管内，将离心管放入4000rpm的离心机中处理5分钟，弃去离心管内的上清液；向离心管中再继续加入蒸馏水，搅拌后，再次离心，并重复该步骤4-5次，以去除未反应的辣木籽蛋白，得到土样；（10）将步骤（9）中得到的土样放入到真空干燥箱里干燥，取出干燥后的材料，粉碎后过100目筛，即可得到干燥的辣木蛋白/膨润土复合吸附材料；（11）取一定量的复合吸附材料加入含有阴离子染料的废水中，搅拌反应并沉淀一段时间后进行泥水分离，即可去除水中的阴离子染料。步骤（2）中硫酸铵溶液的浓度为0.5mol/L，磁力搅拌器的转速为2000-4000转/分钟，搅拌时间为8-10分钟。步骤（3）中循环水式真空抽滤机所用的滤膜孔径为0.45微米。步骤（4）中添加硫酸铵粉末的过程是在磁力搅拌器的搅拌下完成的。步骤（5）中离心机的转速为4000转/分钟，离心时间为10分钟。步骤（8）中往复式水浴恒温摇床中反应的温度为28-32℃，振荡速度为80-120rpm，反应时间24小时。步骤（10）中真空干燥箱的设置温度为35-45℃，真空度为0.6-0.8，土样在真空干燥箱里干燥4-6小时。采用上述技术方案，本专利技术具有原材料易于获取，膨润土-辣木籽蛋白复合吸附材料合成条件温和，对水中阴离子染料去除效果好等优点，为阴离子染料的治理提供了新的方法。本专利技术通过辣木籽蛋白与膨润土的反应，合成了膨润土-辣木籽蛋白复合吸附材料。该材料改善了原膨润土对阴离子染料吸附效果差的缺点，拓宽了膨润土的应用范围。具体实施方式下面结合具体实例对本专利技术做进一步描述：（1）取10g过60目筛的辣木籽油渣粉末与硫酸铵溶液，按照质量：体积为1:100的比例混合，并置于磁力搅拌器上搅拌10分钟。其中，硫酸铵溶液的浓度为0.5mol/L，磁力搅拌器的转速为2000转/分钟。（2）将上述搅拌后的混合液，用孔径为0.45微米的滤膜抽滤以得到澄清的滤液。（3）在2000转/分钟的磁力搅拌器上，向滤液中缓慢加入硫酸铵粉末至混合溶液达到80%的饱和度。然后接着反应15分钟。（4）将步骤（3）中的液体采用4000转/分钟的离心机处理10分钟后，收集离心管底部的沉淀。（5）将步骤（4）得到的沉淀用蒸馏水洗脱，将洗脱液加入到截留分子量为6000D的透析袋中，然后将透析带袋两端封口后放入蒸馏水中进行透析。不断更换蒸馏水，直到向桶中的蒸馏水中加入氯化钡粉末后没有产生白色沉淀为止时认为透析完成，收集透析袋中溶液即为辣木籽蛋白液。（6）将提纯膨润土和步骤（5）所得到的辣木籽蛋白液按照1:3.2(质量:体积)的比例进行充分混合，然后放入到往复式水浴恒温摇床中，在温度为30℃，振荡速度为100rpm的条件下反应24小时。（7）将步骤（6）反应后的混合液，在4000rpm的离心机中处理5分钟，收集沉淀物。用蒸馏水反复冲洗并离心分离沉淀物5次，以去除未反应蛋白。（8）将步骤（7）中得到的土样放入到温度为40℃，真空度为0.8的真空干燥箱里干燥4小时。取出干燥的材料，粉碎后过100目筛，即可得到干燥的辣木蛋白/膨润土复合吸附材料。（9）取0.05g的膨润土-辣木籽蛋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.膨润土‑辣木籽蛋白复合吸附材料的制备及其应用方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）将辣木籽油渣用粉碎机打磨成粉末，再将磨好的粉末经过60目的分样筛进行筛分，取筛下粉末备用；（2）将辣木籽油渣粉末与硫酸铵溶液，按照质量：体积为1:50‑100的比例混合，并置于磁力搅拌器上搅拌；（3）将步骤（2）中搅拌后的混合液，用循环水式真空抽滤机进行抽滤，得到澄清的滤液；（4）向滤液中缓慢加入硫酸铵粉末至混合溶液达到80%的饱和度；（5）使用离心机，将接近饱和的混合溶液进行离心处理；（6）将离心处理后得到的白色沉淀用蒸馏水洗脱，将洗脱液加入到截留分子量为6000D的透析袋中，然后将装有洗脱液的透析袋放入到装有蒸馏水的桶中进行透析；在透析过程中不断更换蒸馏水，直到在桶中的蒸馏水中加入氯化钡粉末后没有产生白色沉淀为止，收集透析袋中溶液即为辣木籽蛋白液；（7）将膨润土原土粉碎后过100目筛；将过筛后的膨润土与自来水按照质量：体积为1:10的比例混合，充分搅拌后静置一段时间，收集上层悬浊液；采用离心方式收集悬浊液上层的悬浮固体，将固体烘干后再次粉碎过筛，得到提纯膨润土；（8）将步骤（7）所得到的提纯膨润土和步骤（6）所得到的辣木籽蛋白液按照质量：体积为1:3‑5的比例混合后放入到往复式水浴恒温摇床中反应；（9）将步骤（8）反应后的混合液加入到离心管内，将离心管放入4000rpm的离心机中处理5分钟，弃去离心管内的上清液；向离心管中在继续加入蒸馏水，搅拌后，再次离心，并重复该步骤4‑5次，以去除未反应的辣木籽蛋白，得到土样；（10）将步骤（9）中得到的土样放入到真空干燥箱里干燥，取出干燥后的材料，粉碎后过100目筛，即可得到干燥的辣木蛋白/膨润土复合吸附材料；（11）取一定量的复合吸附材料加入含有阴离子染料的废水中，搅拌反应并沉淀一段时间后进行泥水分离，即可去除水中的阴离子染料。...

【技术特征摘要】
1.膨润土-辣木籽蛋白复合吸附材料的制备及其应用方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）将辣木籽油渣用粉碎机打磨成粉末，再将磨好的粉末经过60目的分样筛进行筛分，取筛下粉末备用；（2）将辣木籽油渣粉末与硫酸铵溶液，按照质量：体积为1:50-100的比例混合，并置于磁力搅拌器上搅拌；（3）将步骤（2）中搅拌后的混合液，用循环水式真空抽滤机进行抽滤，得到澄清的滤液；（4）向滤液中缓慢加入硫酸铵粉末至混合溶液达到80%的饱和度；（5）使用离心机，将接近饱和的混合溶液进行离心处理；（6）将离心处理后得到的白色沉淀用蒸馏水洗脱，将洗脱液加入到截留分子量为6000D的透析袋中，然后将装有洗脱液的透析袋放入到装有蒸馏水的桶中进行透析；在透析过程中不断更换蒸馏水，直到在桶中的蒸馏水中加入氯化钡粉末后没有产生白色沉淀为止，收集透析袋中溶液即为辣木籽蛋白液；（7）将膨润土原土粉碎后过100目筛；将过筛后的膨润土与自来水按照质量：体积为1:10的比例混合，充分搅拌后静置一段时间，收集上层悬浊液；采用离心方式收集悬浊液上层的悬浮固体，将固体烘干后再次粉碎过筛，得到提纯膨润土；（8）将步骤（7）所得到的提纯膨润土和步骤（6）所得到的辣木籽蛋白液按照质量：体积为1:3-5的比例混合后放入到往复式水浴恒温摇床中反应；（9）将步骤（8）反应后的混合液加入到离心管内，将离心管放入4000rpm的离心机中处理5分钟，弃去离心管内的上清液；向离心管中在继续加入蒸馏水，搅拌后，再次离心，并重复该步骤4-5次，以去除未反应的辣木籽...

【专利技术属性】
技术研发人员：米晓，李越，苏婷，常淦钫，余璐，姬一凡，常阳阳，石玲，帖靖玺，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41