一种苹果酸改性板栗壳的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种苹果酸改性板栗壳的制备方法，具体包括以下步骤：(1)剥取板栗外壳，用水将杂质冲洗干净后置于阳光下晒干，粉碎，过筛，得到板栗壳粉末；(2)将板栗壳粉末与苹果酸溶液混合，搅拌，微波反应，冷却静置，过滤除去上清液，洗涤至中性，得到湿润板栗壳；(3)将湿润板栗壳干燥至恒重，研磨，过筛，即得。本发明专利技术制得的苹果酸改性板栗壳对Pb

【技术实现步骤摘要】
一种苹果酸改性板栗壳的制备方法


[0001]本专利技术涉及生物质吸附剂
，更具体的说是涉及一种苹果酸改性板栗壳的制备方法。

技术介绍

[0002]伴随着全球经济的快速发展，水资源的需求量不断增大，水污染问题也越来越严重，尤其是含重金属废水的随意排放造成的重金属污染，是最严重的水污染之一。
[0003]重金属废水主要来源于金属矿源的开采、冶炼、加工、机械、电镀、旧电池电解、颜料和各种化工企业的工业废水排放，以及农业废水产生的大量重金属污染物，由重金属所引起的污染在水环境突发事件中占有很大比例。不同行业的废水中重金属的种类与含量各不相同，印刷、电镀、摄影、涂料、农药和塑料化工等行业排放的废水是金属铬污染的主要来源，铅蓄电池生产、维修、回收、电镀、电泳涂漆等过程会产生大量含铅废水，含镉废水主要来源于钢铁行业、化学原料和化学品制造及金属表面处理等行业，而含铜、镍的重金属废水往往来源于电镀、金属冶炼等行业。
[0004]重金属污染物具有毒性大、难以处理等特点，对生态环境及其中的生物体有潜在的危害，并可通过食物链的富集逐级放大，最终影响人类的健康。水体环境中的重金属离子在化学迁移过程中往往以一种或多种形态长期存在。用重金属污染的水灌溉土壤会导致重金属离子通过食物链等途径进入人体，经过长时间在人类体内富集，威胁人类健康。重金属离子进入人体后，与体内的有机物发生反应，生成对人体有害的金属螯合物或络合物。重金属离子会与体内的蛋白质、激素和核糖等发生化学反应，产生病变，最终丧失原有功能。重金属离子及其络合物在生物体内会潜伏较长的时间，不易被察觉，直至诱发病变对生物体造成严重的危害。
[0005]目前，常见的存在于水体中的重金属污染物有银、镉、铅、锌、汞、铬等，对人体的危害如下：
[0006]①
锌污染及其危害。锌是人体内的必要元素，人体内的锌超标时，会产生中毒现象，导致急性肠胃炎等疾病，表现为恶心、呕吐、腹泻、腹痛、肠胃功能素乱，并伴随有头晕、乏力等病症。
[0007]②
镉污染及其危害。金属镉是一种铅灰色有光泽的软质类金属，对人体的危害特别大。镉中毒者常常伴有贫血症状，当人体骨骼中积累的锦过多会导致骨骼软化、骨折、变形、萎缩，镉中毒者肾功能会遭到破坏，影响人体正常代谢，从而引发糖尿病、尿蛋白症等病症；还可引起急性肺炎、肺气肿、急性肠胃炎等呼吸系统和消化系统疾病。
[0008]③
铅污染及其危害。铅也是一种容易造成重金属污染的金属，最大的特性就是具有较强的迁移性，其粉尘、蒸汽和颗粒物通过降水、落尘等附着在食物、水体和土壤等媒介中进入人体，也可从空气中通过呼吸直接进入人体。铅对人体的主要危害是侵犯人的造血系统、心血管系统和肾脏，抑制血红蛋白的合成，导致血红蛋白减少，出现贫血、脑病变和肾病变等症状，最后还可能出现神经衰弱，对人体神经系统造成严重的损害。
[0009]根据重金属废水的存在形式以及污染源的类别差异，目前国内外广泛应用的重金属吸附方法主要可归纳为：化学法、物理化学法和生物化学法。
[0010]①
化学法。化学法处理废水就是通过与水中的重金属离子发生化学反应来达到去除重金属的方法。其原理是通过化学反应将溶解在水中的重金属离子转化为不溶于水的化合物，经过过滤、分离等方法去除。常用的化学法化学沉淀法、电解法和离子交换法为主。
[0011]②
物理化学法。物理化学法是通过物理反应和化学反应两者相结合达到去除重金属离子的目的。实际生产中常用的技术包括离子交换法、膜分离技术和吸附法等。
[0012]③
生物化学法。传统的化学法和物理化学法常常伴随处理过程繁琐、容易造成二次污染，尤其是对低浓度的废水处理难度较大。这种方法材料来源丰富、成本低、处理效果好而备受关注。植物修复技术、生物絮凝法和生物吸附在实际中应用的较多。个别植物和微生物可以对重金属进行絮凝和富集，生物吸附法就是利用这一特性来去除废水中的重金属。
[0013]生物吸附法具有适应性好、材料来源广、对低浓度废水处理效率高等优点，成为热门的重金属废水处理方法。我国是一个农业生产大国，农、林产品种类繁多，生物质废弃物数量巨大，板栗壳便是其中代表之一。由于板栗壳来源广，价格低廉，因此以板栗壳为原材料制备水处理吸附剂，一定程度上可以降低产品成本，具有一定的应用前景。
[0014]板栗壳为板栗的外表皮，其主要成分包括酚类、纤维素、有机酸、多糖、木质素、黄铜(或其苷类)、植物甾醇(或其三萜)、内酯和鞣质等化学成分。分析栗壳的乙醇提取物鉴定出其成分包括；β
‑
胡萝卜苷、β
‑
谷甾醇、7α
‑
醇等十几种化合物。此外，栗壳中也含有铁、镁和锌等人体所需的微量元素。纤维素在板栗壳中占有很大比例，接近板栗壳总重量的一半左右，其次是木质素，占栗壳总重的四分之一多，木质素具有较高的化学活性，色素约占栗壳干重的2.2％，有着很高的抗性和热稳定性，是吸附重金属的主要成分之一。其丰富的化学成分是板栗壳得以开发和利用的必备条件。
[0015]随着我国板栗产量的不断增加，带动了板栗加工业的蓬勃发展，板栗产品生产、加工过程中的板栗壳废弃物也越来越多。传统的板栗壳处理方法大多是作为燃料或者让其自然堆积腐烂，这些处理方法造成环境的污染，同时也导致生物资源的严重浪费。若将废弃的板栗壳进行实验研究充分利用起来，对板栗壳的大批量回收利用具有重要的意义。
[0016]国内外学者研究表明，板栗壳具有比表面积大、结构粗糙、孔隙度高等优点，具备一定的物理吸附性能，并且含有木质素、纤维素和半纤维素等有机活性物质，这些活性物质带有大量的羟基、羧基、氨基等官能团，可通过化学作用有效的去除水体中的铬、铜、锌、铅等重金属离子。由于板栗壳在重金属废水中的高处理能力，已得到国内外环境工作者的高度重视。
[0017]但是，板栗壳作为天然的废弃物材料，能够吸附重金属离子的活性组分相对较少，对污染物的吸附能力有限，达不到预期的吸附效果。
[0018]因此，如何对板栗壳进行改性和再处理以提高其吸附容量和吸附选择性是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0019]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种苹果酸改性板栗壳的制备方法，以解决现
有技术中的不足。
[0020]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0021]一种苹果酸改性板栗壳的制备方法，具体包括以下步骤：
[0022](1)剥取板栗外壳，用水将杂质冲洗干净后置于阳光下晒干，粉碎，过筛，得到板栗壳粉末；
[0023](2)将板栗壳粉末与苹果酸溶液混合，搅拌，微波反应，冷却静置，过滤除去上清液，洗涤至中性，得到湿润板栗壳；
[0024](3)将湿润板栗壳干燥至恒重，研磨，过筛，即得苹果酸改性板栗壳。
[0025]本专利技术以农林废弃物“燕山”板栗壳为原料，通过多种方法对板栗壳进行改性，如高锰酸钾改性、皂化改性、水杨酸改性、微波辐照苹果酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苹果酸改性板栗壳的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)剥取板栗外壳，用水将杂质冲洗干净后置于阳光下晒干，粉碎，过筛，得到板栗壳粉末；(2)将板栗壳粉末与苹果酸溶液混合，搅拌，微波反应，冷却静置，过滤除去上清液，洗涤至中性，得到湿润板栗壳；(3)将湿润板栗壳干燥至恒重，研磨，过筛，即得所述苹果酸改性板栗壳。2.根据权利要求1所述的一种苹果酸改性板栗壳的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述过筛的筛网目数为50目。3.根据权利要求1所述的一种苹果酸改性板栗壳的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述苹果酸溶液的浓度为0.01mol/L。4.根据权利要求1或3所述的一种苹果酸改性板栗壳的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述板栗壳粉末与苹果酸溶液的质量体积比为1g:10mL。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑学芳，陈丽，杨越冬，彭飞，牛奎，杜彬，申偲伯，侯文龙，
申请(专利权)人：河北科技师范学院，
类型：发明
国别省市：