[发明专利]一种利用秸秆制备吸附剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用秸秆制备吸附剂的方法，具体涉及秸秆利用技术领域，本发明利用玉米秸秆等制备的吸附剂对Cd（II）、Pb（II）等重金属离子具有较好的吸附效果，同时其解吸率较高，可再生性能强。将芝麻杆、河蚌壳、玉米秸秆蒸汽激活后膨化，可以充分打开其内部结构，利于酵母菌液的充分浸入，然后进行发酵，发酵后原料的结构呈多孔状，孔隙率提升，配合炭化，硬化骨架结构，使所的物不仅具有较好的孔隙率和比表面，同时力学性能较好，提高其再生性能。

技术领域

本发明属于秸秆利用技术领域，尤其是一种利用秸秆制备吸附剂的方法。

背景技术

农作物秸秆的主要成分为纤维素类的碳化合物，利用生物炼制技术把秸秆等农业废弃物转化成新材料及能源，不仅解决了秸秆等农业废弃物焚烧带来的环境污染问题，同时能够替代传统森林木质材料及化石能源。目前，利用秸秆制备吸附剂用于吸附污水中重金属离子受到越来越多的关注。

专利CN 106390939 B公开了一种重金属离子吸附剂，通过将城市生活垃圾热解炭化获得的炭材料进行改性制得，然而其制备的吸附剂吸附性能较弱，对污水中重金属离子的去除效率低。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种利用秸秆制备吸附剂的方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种利用秸秆制备吸附剂的方法，包括以下步骤：

（1）发酵炭化处理

将以重量份计的20-32份芝麻杆、12-15份河蚌壳、20-26份玉米秸秆利用110-120℃的水蒸气熏蒸30-40min，然后将其粉碎，转入膨化机中进行膨化，膨化后，向其中喷洒质量分数为5-10%的酵母菌溶液，使其充分透湿，然后在37-40℃温度下，湿度为43-45%条件下发酵4-5h，然后将所得物加入炭化炉中，在900-950℃下炭化7-9h，冷却后在1000-1200W下微波处理5-7min，冷却，备用；将芝麻杆、河蚌壳、玉米秸秆蒸汽激活后膨化，可以充分打开其内部结构，利于酵母菌液的充分浸入，然后进行发酵，发酵后原料的结构呈多孔状，孔隙率提升，配合炭化，硬化骨架结构，使所的物不仅具有较好的孔隙率和比表面，同时力学性能较好，提高其再生性能；

（2）磁化处理

将30-50份步骤（1）所得物分散到乙二醇中，在40-45KHz条件下超声处理15-20min后，加入10-12份氯化铁、20-25份醋酸钠、5-7份聚乙二醇，然后在300-500rpm下搅拌30-60min后转入反应釜中，在180-185℃下反应10-12h，冷却，离心后过滤，去离子水洗涤沉淀后在50-54℃下真空干燥；

（3）羧基化处理

将30-50份步骤（2）所得物加入到无水乙醇中，在50-55℃、300-500rpm下分散5-10min，然后向其中加入5-10份1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸、5-10份氯化铁，继续搅拌分散10-15min后，将其转入反应釜中，在150-155℃下反应10-12h，冷却，离心、过滤，烘干；接着在其表面原位合成四氧化三铁，赋予其磁性功能，增强其对重金属离子的吸附能力，同时，提供较多含氧基团，其中氧原子与1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸、氯化铁进行络合配位，进一步提高其孔隙率，并且引入大量的羧基，强化对重金属离子的吸附能力；

（4）表面交联淀粉处理