[发明专利]一种茶油壳染料吸附剂的改性方法

说明书

技术领域

本发明属于天然产物和环保技术领域，具体而言，涉及一种茶油壳染料吸附剂的改性方法。

背景技术

染料的生产与大量使用及在环境中的排放对环境构成了一定的生物毒性。从环境中或从染织废水中除去染料具有一定的实践意义，有利于环境水体的保护。从水体中去除染料分子的方法较多，物理、化学及生物方法均有报道，各具利弊。长远来看，物理及生物方法由于其环保优势更有潜力。生物处理方法中，目前已经有研究表明一些木质纤维类生物质可以高效吸附染料，如花生壳等。但关于茶油壳的综合利用还未有报道。茶油壳是种植茶油树生产茶油后的一种农业废弃物，相对其他农业废弃物其综合利用率较低，大多以随处堆放处理，造成资源的浪费。

以农业废弃物做为生物吸附剂去除水体中染料及其他污染物时存在一些弊端，即吸附效率低，这主要与材料致密的结构有关，虽然生物质材料表面富含较多的活性基团能与污染物进行结合、吸附，但吸附量亦被有限的吸附表面积限制。鉴于此，有些学者提出对原始材料进行改性，通过物理、化学手段较大程度地破坏生物质材料原有的致密结构，暴露出更多的活性基团，以此增强吸附性能。常用的物理改性手段包括高温蒸汽处理、粉碎等；化学手段有酸(硫酸、盐酸、磷酸等)、碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)处理。这些处理手段在效果方面非常有效，通常能使吸附能力提高数倍甚至数十倍，但其处理费用也往往不容忽视，前期能量消耗较多；此外处理过程中的产生的二次污染也以对环境构成新的威胁。

到目前为止，尚未见到利用生物处理手段对生物吸附剂材料进行改性的报道或专利。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种茶油壳染料吸附剂的改性方法。为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案：

本发明涉及一种茶油壳染料吸附剂的改性方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)取茶油壳原材料清洗并烘干，用粉碎机粉碎并过20目—100目筛；

(2)取茶油壳粉末加水，然后100度以上进行灭菌；

(3)灭菌结束后冷却，在无菌操作台中分别接种白腐真菌，固态静置培养，培养周期为5—30天。

在本发明的一个优选实施方式中，培养结束后，将固态基质烘干直接作为吸附剂使用。

在本发明的另一个优选实施方式中，在固态基质中加入一定量的缓冲液抽提酶蛋白，浸泡数小时后，采用过滤或抽滤进行固液分离，液相部分为酶副产品，固相部分则为处理后的吸附剂。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的白腐真菌是CICC(中国工业微生物菌种保藏管理中心)NO.14076。

本发明另一方面还涉及采用上述方法所制备的茶油壳染料吸附剂及其应用，所述的应用是用于染织废水中除去染料，优选的，所述的染料包括亚甲基蓝。

本发明所采用的茶油壳来源广泛、便于收集与处理。真菌处理手段温和、环保、没有二次污染，同时能产生有价值的酶液作为副产物。通过选择特定的白腐真菌处理后，吸附能力较原始材料可以提高几倍以上。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

1、取茶油壳原材料清洗并40度条件下烘干，用粉碎机粉碎并过筛(20目—100目均可)。

2、取50g茶油壳粉末加至三角瓶或广口瓶中，然后加入100ml水，然后121度进行灭菌20min。

3、灭菌结束后冷却，在无菌操作台中分别接种白腐真菌CICC(中国工业微生物菌种保藏管理中心)NO.14076。，方法为用打孔器取3片直径为1cm的菌片放入固态基质上(即灭菌后的茶油壳)，在适宜温度下(如30℃)固态静置培养。培养周期为5—30天。

4、培养结束后，将固态基质烘干直接作为吸附剂使用；也可在基质中加入一定量的缓冲液(pH5.0左右的磷酸盐缓冲液)抽提酶蛋白，浸泡数小时后，采用滤纸过滤的方式(或抽滤)进行固液分离，液相部分为酶副产品，固相部分则为处理后的吸附剂。

未处理的茶油壳对亚甲基蓝的最大吸附量是64.35mg/g，CICC(中国工业微生物菌种保藏管理中心)NO.14076处理后的茶油壳对亚甲基蓝的最大吸附量为145.69mg/g。

以上所述是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。