[发明专利]一种用于吸附金属铬离子的油茶果壳活性炭及其吸附方法

说明书

本发明公开了一种用于吸附金属铬离子的油茶果壳活性炭及其吸附方法，由如下方法制成：（1）将油茶果壳用蒸馏水洗净后，放入烘箱中烘干，过筛；（2）称取油茶果壳粉于烧杯中，加入质量分数60%的磷酸，用玻璃棒搅匀后浸渍；（3）将浸渍好后的油茶果壳放置于管式炉中，用真空泵将管式炉内气压抽至0.1MPa，以40℃/min的升温速率从室温升到550℃；（4）停止加热，待管式炉冷却后取出活性炭，用去离子水反复洗至中性，干燥。本发明制备得到的活性炭对金属铬离子具有较好的吸附效果。

技术领域

本发明涉及活性炭技术领域，具体地说，涉及一种油茶果壳活性炭。

背景技术

环境中铬的来源主要是采矿冶炼、金属加工、电镀电解、化工生产、皮革鞣制和印染纺织等行业产生的废水。铬(Ⅵ)对人体具有强氧化性、剧毒性、致癌性和致突变性。铬(Ⅵ)对人体的危害非常严重，当环境中铬(Ⅵ)浓度在2ug/m³左右时能引起人体鼻粘膜不适，当环境中铬(Ⅵ)浓度在 0.015~0.033mg/m³时能引起人体呼吸道炎症，当铬(Ⅵ)浓度为0.15~0.3mg/m³时能造成鼻中隔穿孔，短时间内接触铬(Ⅵ)会引起人体不适，长期接触可能引起肠胃炎症及溃疡等，甚至可能引起癌症。

目前国内外处理含铬废水主要从物理化学处理、化学处理和生物处理这三个方面入手，而各个方法都各有各的优缺点。目前较常使用的方法有化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、吸附法和生物法。

（1）化学沉淀法

化学沉淀法是指向废水中加入化学药剂与Cr(Ⅵ)离子发生化学反应，生成不溶或难溶的沉淀物析出降低水中Cr(Ⅵ)离子含量的方法。这个方法具有设备简单、操作方便、处理效果较好等优点，但也具有费用高、占地面积较大、会产生二次污染等缺点。

（2）离子交换法

离子交换树脂法是指将Cr(Ⅵ)离子与离子交换树脂的可交换离子进行交换从而将Cr(Ⅵ)离子除去的方法。其具有处理容量大、树脂可再生、易于实现自动化、对环境无二次污染等优点，但也具有一次性投资大、树脂易受污染和或氧化、预处理要求较高等缺点

（3）膜分离法

膜分离法是利用选择性透过膜所具有的选择性从而分离、除去Cr(Ⅵ)离子的方法。该法具有分离效率高、设备简单、无二次污染、节能环保等优点，也具有投资大、薄膜寿命短等缺点。

（4）吸附法

吸附法是借助吸附剂如活性炭等，吸附Cr(Ⅵ)离子从而降低Cr(Ⅵ)离子浓度的方法。借助活性炭除去Cr(Ⅵ)离子具有设备简单、处理效果好、无二次污染、操作简单等优点。

（5）生物法

生物法是依靠微生物对Cr(Ⅵ)离子进行吸附、还原和富集等方式来除去废水中的Cr(Ⅵ)离子的方法。生物法具有高效廉价、节能环保、操作简单等优点。

吸附法是一种常用的处理方法。活性炭由于具有吸附能力强、比表面积大、来源广泛和易循环使用等优点，已成为吸附法中最常用的一种吸附剂。近年来，以农林废弃物为原料制备活性炭受到各国研究者的广泛关注。因农林废弃物来源广泛、制备方法简单、所得活性炭比表面积大、孔隙丰富，且对无机和有机污染物都具有良好的吸附能力。这不仅可以降低活性炭的生产成本，同时可以解决农林废弃物资源被当做燃料使用或被烧掉而导致的环境污染问题。

油茶果壳制备成为活性炭以后，在活性炭表面有丰富的官能团，这些官能团能够与金属铬离子在活性炭表面以分子间氢键或者是配位键作用，促进了活性炭对铬离子的吸附。

发明内容