[发明专利]一种以中药渣为原料的抗生素吸附活性炭及其制法与应用

说明书

技术领域

本发明属于环保材料领域，具体涉及一种以中药渣为原料的抗生素吸附活性炭及其制法与应用。

背景技术

我国是抗生素生产和消费最多的国家，生产时大量含抗生素废水需要处理。大规模处理一般采用生物处理法，但抗生素难以生物降解。抗生素在进入体内后也是大部分以原形排出，导致水体中抗生素富集，威胁到生态安全。如果能将废水中的抗生素吸附并回收利用，则可大大降低安全风险。目前有技术研究使用活性炭对废水中的抗生素进行吸附和回收。

活性炭是一种广泛使用的吸附剂，其生产原料主要有木材、煤炭，但由于资源限制，目前已转向农业副产物如果壳、秸秆等，但数量仍然较少，尚不能满足市场对活性炭的需求。

工业中生产活性炭的方法常用酸碱处理或直接炭化法。公开号CN101544370A的中国发明专利申请公开了一种以氯化锌浸渍中药渣、高温下炭化再经盐酸洗涤制备活性炭的方法；公开号CN102092711A的中国发明专利申请公开了一种40％磷酸浸渍、微波炭化再经水洗制备活性炭的方法。

活性炭可作为抗生素的吸附剂。公开号CN102153162A的中国发明专利公开了一种用氢氧化钾与活性炭混合在高温下活化，可以吸附去除水中的抗生素。但由于废水中含有多种成分，一般活性炭难以对抗生素选择性吸附，不能产生良好的吸附效果。

饱和吸附后的活性炭通过酸碱和高温处理，虽可再生，但不能回收所吸附的活性成分。

中药生产在我国制药工业中占重要地位，由于大多数中药属于植物类药材，中药生产一般采用溶剂提取活性成分后，将药渣废弃不用。大量中药渣采用传统的处理方法如焚烧、填埋或堆放，导致了资源浪费和环境污染。将中药废渣制成活性炭可以充分利用中药废弃资源，变废为宝。但是由于中药渣是不同植物根、茎、叶、花等组成的混合物，直接采用上述方法很难保证质量，无法真正实现标准化生产，且使用的氯化锌、磷酸等均可导致环境的二次污染。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种以中药渣为原料的抗生素吸附活性炭，所述以中药渣为原料的抗生素吸附活性炭对抗生素吸附量大、选择性强，且可回收吸附的抗生素，使活性炭再生利用；

本发明的另一目的在于提供上述以中药渣为原料的抗生素吸附活性炭的制备方法；

本发明的再一目的在于提供上述以中药渣为原料的抗生素吸附活性炭的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种以中药渣为原料的抗生素吸附活性炭，所述以中药渣为原料的抗生素吸附活性炭是将中药渣按根茎类、叶草类及花果类分开为三种类型中药渣，分别炭化后按比例混合，再经丙烯酰胺改性及交联剂固化，最后烘干、粉碎制备得到。

上述以中药渣为原料的抗生素吸附活性炭的制备方法，包括如下步骤：

(1)将中药渣按根茎类、叶草类及花果类分开为三种类型中药渣，分别进行炭化，得到根茎类中药渣炭化物、叶草类中药渣炭化物及花果类中药渣炭化物；

优选的，所述中药渣为植物类中药经过水或其它溶剂提取后的残渣；

所述炭化的步骤为：将中药渣微波加温至200～250℃保持30～60min，再升温至600～800℃保持30～60min，然后通入相当于所述中药渣0.1～1倍质量的水蒸汽，活化1～3h，得到中药渣炭化物；

(2)将所述根茎类中药渣炭化物、叶草类中药渣炭化物及花果类中药渣炭化物，按配方含量混合均匀，粉碎过200目筛，得到混合中药渣炭化物；

优选的，所述配方含量为根茎类中药渣炭化物的质量占三种中药渣炭化物总质量的20～60％，叶草类中药渣炭化物的质量占三种中药渣炭化物总质量的30～70％，花果类中药渣炭化物的质量占三种中药渣炭化物总质量的10～50％；

(3)将所述混合中药渣炭化物加入水中，再加入丙烯酰胺，搅拌反应1～3h，然后加入交联剂，加热至60～90℃，恒温反应2～8h，得到改性中药渣炭化物；

优选的，所述丙烯酰胺的质量为所述混合中药渣炭化物质量的5％～20％；

优选的，所述交联剂的质量为所述丙烯酰胺质量的0.1～0.5％；

优选的，所述交联剂为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯或N,N′-亚甲基双丙烯酰胺；

优选的，所述水的加入量为所述混合中药渣炭化物质量的4～8倍；

(4)取出所述改性中药渣炭化物，烘干，粉碎过80目筛，即得所述以中药渣为原料的抗生素吸附活性炭。

上述以中药渣为原料的抗生素吸附活性炭在吸附和回收废水中抗生素的应用。