一种磁改性黄麻吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及工业废水处理技术领域，特别涉及一种磁改性黄麻吸附剂及其制备方法。该黄麻吸附剂制备方法包括：在通入N2条件下，将黄麻粉均匀分散在含Fe

A magnetic modified jute adsorbent and its preparation method

The invention relates to the technical field of industrial wastewater treatment, in particular to a magnetic modified jute adsorbent and a preparation method thereof. The preparation method of the jute adsorbent comprises the following steps: uniformly dispersing jute powder in the presence of Fe under the condition of introducing N2;

【技术实现步骤摘要】
一种磁改性黄麻吸附剂及其制备方法
本专利技术涉及工业废水处理
，尤其涉及一种磁改性黄麻吸附剂及其制备方法。
技术介绍
工业生产和矿物开采造成的重金属污染已经成为废水处理中最困难问题之一。在各种重金属中，铬由于有高毒性、致癌性和致畸性，成为最难处理的重金属污染之一。Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)都铬元素最常见的两种化合价，其中Cr(Ⅵ)具更多的可溶性、移动性、诱变性和毒性，且毒性是Cr(Ⅲ)的100倍。Cr(Ⅵ)一旦进入人体，便会对人体器官、DNA等造成不可挽回的损伤。因此，在铬污染治理中Cr(Ⅵ)的污染治理是我们工作中的重中之重。据统计，我国历年来将大量未达到排放标准的电镀废水直接排放，并且露天堆放大量未处置的铬渣。这些铬渣经过雨水的淋溶和渗滤作用，重金属铬进入土壤，渗透到地下水或者浅蓄水层，造成难以估计的经济损失。因此，采取经济高效的方法治理铬污染，成为我们环境治理中的重要工作。吸附法因是一种较为高效、经济的重金属废水处理方法而受到广泛关注。目前工业上应用最多的吸附剂是活性炭，但其价格昂贵、再生率低。黄麻为椴树科(Tiliaceae)黄麻属(Corchorus)一年生草本植物，是一种来源丰富、价格低廉的天然可再生资源。近年来的研究发现，黄麻各部位，包括黄麻纤维、黄麻杆芯和黄麻叶因含有纤维类和黏性多糖类物质，对重金属铬、镉、铜、铅等具有一定的吸附性能。因此利用黄麻去除废水中的的重金属具有廉价、高效且环境友好的实际意义。但黄麻中对重金属具有螯合作用的有效成分有限，对重金属离子的吸附容量也有限，且黄麻粉末在水溶液中的分散性好，使其吸附重金属后难以从水溶液中分离。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种磁改性黄麻吸附剂及其制备方法，该方法制备的磁改性黄麻吸附剂对重金属离子具有良好的吸附效果，而且易于从水体中分离，不会造成二次污染。为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种磁改性黄麻吸附剂的制备方法，包括：在通入N2条件下，将黄麻粉末均匀分散在含Fe3+和Fe2+的水溶液中，得混合液；调节混合液pH值至8～10，70～90℃下反应2～6h，收集反应产物，用水清洗至中性，冷冻干燥，获得磁改性黄麻吸附剂。在一些实施方案中，黄麻粉末的粒径为100～500μm。在一些实施方案中，所述黄麻粉末由新鲜黄麻自然晾晒后，用去离子水洗净，于50～100℃烘干、研磨得到。在一些具体实施例中，制备黄麻粉末时，将新鲜黄麻自然晾干后，先截断成2～3cm小段，然后再用去离子水洗净。在一些实施方案中，所述黄麻为黄麻纤维、黄麻杆芯或黄麻叶。在一些实施方案中，所述混合液中Fe2+与Fe3+的摩尔比为1:1.5～2。在一些具体实施例中，Fe2+与Fe3+的摩尔比为1:1.5、1:1.6或1:2。在一些实施方案中，所述黄麻粉末与Fe3+的质量比为1:1～5。在一些实施方案中，所述黄麻粉末与Fe3+的质量比为1:1.26～4.48。在一些具体实施例中，黄麻粉末与Fe3+的质量比为：1:1.26、1:1.68、1：2.52或1:4.48。在一些实施方案中，所述调节pH采用的调节剂为25％氨水。本专利技术还提供了由本专利技术制备方法制备得到的磁改性黄麻吸附剂。本专利技术还提供了所述磁改性黄麻吸附剂在吸附废水中重金属离子的应用。在一些实施例中，所述重金属离子为六价铬离子。本专利技术提供的黄麻吸附剂的制备方法包括：在通入N2条件下，将黄麻粉末均匀分散在含Fe3+和Fe2+的水溶液中，得混合液；调节混合液pH值至8～10，70～90℃下反应2～6h，收集反应产物，用水清洗至中性，冷冻干燥，获得磁改性黄麻吸附剂。试验表明，本专利技术制备的磁改性黄麻吸附剂能够有效去除废水中的重金属铬，对铬的吸附容量是未改性黄麻吸附剂的2.7倍以上。另外，以黄麻为原料制备吸附剂，来源丰富，成本低廉，且其制备方法简单，能有效实现批量化生产，且吸附剂易于从水体中分离不会造成二次污染，可用于大规模水体重金属铬污染净化。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术实施例1～4的磁改性黄麻吸附剂对Cr(Ⅵ)溶液吸附、分离的结果图；图2为本专利技术实施例1～4的磁改性黄麻吸附剂和对照组1的黄麻杆芯粉末对重金属离子Cr(Ⅵ)吸附效果的柱状图。具体实施方式本专利技术公开了一种磁改性黄麻吸附剂及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。对所公开的实施例的说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本专利技术采用的试材皆为普通市售品，皆可于市场购得。下面结合实施例，进一步阐述本专利技术：实施例1(1)将新鲜收获的黄麻杆芯自然晾晒后，截断成2～3cm，用去离子水洗净，80℃烘干，粉碎后过60目筛后得所需黄麻杆芯粉末；(2)在通入N2条件下，将1g黄麻杆芯粉末分散在150mL含Fe3+和Fe2+的水溶液中(其中用FeCl3·6H2O配制得到Fe3+在水溶液中的浓度为0.15mol/L，用FeSO4·7H2O配制得到Fe2+在水溶液中的浓度为0.1mol/L，且黄麻粉末与Fe3+的质量比为1：1.26)，70℃混合搅拌均匀后，加入4mL25％的氨水后，在70℃下继续反应3h，用磁铁分离收集产品，并用去离子水清洗至中性，冷冻干燥24h，即得磁改性黄麻吸附剂。实施例2(1)将新鲜收获的黄麻杆芯自然晾晒后，截断成2～3cm，用去离子水洗净，80℃烘干，粉碎后过60目筛后得所需黄麻杆芯粉末；(2)在通入N2条件下，将2g黄麻杆芯粉末分散在150mL含Fe3+和Fe2+的水溶液中(其中用FeCl3·6H2O配制得到Fe3+在水溶液中的浓度为0.4mol/L，用FeSO4·7H2O配制得到Fe2+在水溶液中的浓度为0.25mol/L，且黄麻粉末与Fe3+的质量比为1：1.68)，70℃混合搅拌均匀后，加入12mL25％的氨水后，在70℃下继续反应3h，用磁铁分离收集产品，并用去离子水清洗至中性，冷冻干燥24h，即得磁改性黄麻吸附剂。实施例3(1)将新鲜收获的黄麻杆芯自然晾晒后，截断成2～3cm，用去离子水洗净，80℃烘干，粉碎后过60目筛后得所需黄麻杆芯粉末；(2)在通入N2条件下，将1.2g黄麻杆芯粉末分散在150mL含Fe3+和Fe2+的水溶液中(其中用FeCl3·6H2O配制得到Fe3+在水溶液中的浓度为0.3mol/L，用FeSO4·7H2O配制得到Fe2+在水溶液中的浓度为0.15mol/L，且黄麻粉末与Fe3+的质量比为1：2.52)，70℃混合搅拌均匀后，加入10mL25％的氨水后，在7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁改性黄麻吸附剂的制备方法，其特征在于，包括：在通入N2条件下，将黄麻粉末均匀分散在含Fe

【技术特征摘要】
1.一种磁改性黄麻吸附剂的制备方法，其特征在于，包括：在通入N2条件下，将黄麻粉末均匀分散在含Fe3+和Fe2+的水溶液中，得混合液；调节混合液pH值至8～10，70～90℃下反应2～6h，收集反应产物，用水清洗至中性，冷冻干燥，获得磁改性黄麻吸附剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述黄麻粉末的粒径为100～500μm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述黄麻粉末由新鲜黄麻自然晾晒后，用去离子水洗净，于50～100℃烘干、研磨得到。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓灿辉，粟建光，陈基权，杨泽茂，戴志刚，唐蜻，许英，程超华，刘禅，
申请(专利权)人：中国农业科学院麻类研究所，
类型：发明
国别省市：湖南,43