[发明专利]用于处理重金属离子废水的竹笋壳吸附材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环保新型材料的开发及应用技术领域，具体涉及一种用于处理重金属离子废水的竹笋壳吸附材料及制备方法。

背景技术

现代工业如石油化工、机械制造、毛纺、皮革等行业的发展不可避免地会产生大量含重金属的废水，将未经处理的含重金属废水直接排放，不仅浪费资源，还会对环境和人体健康造成危害。在崇尚环保、提倡绿色科学的今天，利用吸附原理对重金属离子废水进行处理的方法应用较广泛，特别是在开发新型廉价，易得，吸附效率高的环保材料更是有着良好的发展前景，吸附材料的研究开发将是促进发展的关键，到目前为止，已开发出的不少的吸附材料，但是现有的吸附材料还存在吸附容量低、选择性不强，吸附材料价格高等缺陷。

竹林在我国为第二森林，竹林中笋壳的笋壳纤维具有多孔特性，笋壳本身具有一定的吸油性，同时笋壳中含有较多的单宁等活性物质，单宁中含有多个邻位酚羟基结构，可以作为一种多基配体与金属离子发生络合反应，能够很好的吸附重金属离子，但单宁存在水溶性问题，通过改性方法使竹笋壳中的单宁得到固定并能进一步外接单宁，增加竹笋壳中单宁的含量，进一步提高其处理重金属废水的能力，因此将单宁固定在一些竹笋壳载体里，同时发挥笋壳和单宁对重金属离子的吸附作用。这种技术方法简单，得到的竹笋壳吸附材料吸附率高，对环境无二次污染，还能带来不可限量的经济效益。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于在提供一种用于处理重金属离子废水的竹笋壳吸附材料及制备方法。

本发明通过以下技术方案加以实现：

所述的用于处理重金属离子废水的竹笋壳吸附材料，其特征在于该吸附材料为竹笋壳经风干粉碎，并经氢氧化钠 、1，4-丁二醇二甘油醚和单宁酸水溶液改性处理过的竹笋壳粉末。

所述的用于处理重金属离子废水的竹笋壳吸附材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤： 

1）预处理：将风干后的竹笋壳粉碎机粉碎，过40-60目筛，得竹笋壳粉末，该预处理也可直接风干进行操作，不需粉碎，不经过粉碎处理的竹笋壳经以下步骤处理后，即可对重金属离子进行吸附处理，也可用于污水的处理； 

2）对步骤1）制得的竹笋壳粉末进行改性处理，其改性处理包括以下步骤：

a）称取步骤1）制得的竹笋壳粉末于容量瓶中，依次添加固液比（g/ml）1：25的氢氧化钠溶液和固液比（g/ml）1:0.8-1.2的 1,4-丁二醇二甘油醚，然后置入振荡器中恒温反应得反应物，反应物用砂芯漏斗过滤后用丙酮浸泡洗涤，再用去离子水洗涤，干燥后得环氧活化竹笋壳；

b）称取步骤a）制得的环氧活化竹笋壳于反应器中，依次添加固液比（g/ml）1：25的2%-4%单宁酸水溶液和固液比（g/ml）1:1-2的硼氢化钠溶液，然后置入振荡器中，通入氮气，在氮气保护下恒温振荡反应后过滤，滤渣用0.01mol/LHCl洗涤，再用去离子水洗涤，干燥后即得竹笋壳吸附材料。该步骤中的反应器为具有两个开口的反应器，其中一个开口用于添加原料，另一个开口通入氮气，使烧瓶内部的反应在氮气下进行。

所述的用于处理重金属离子废水的竹笋壳吸附材料的制备方法，其特征在于步骤a）中氢氧化钠的浓度为0.7mol/L。

所述的用于处理重金属离子废水的竹笋壳吸附材料的制备方法，其特征在于步骤a）中振荡器恒温设定为20℃，反应时间为6-10小时。

所述的用于处理重金属离子废水的竹笋壳吸附材料的制备方法，其特征在于步骤b）中振荡器恒温设定为40℃，反应时间为10-14小时。

本发明用于处理重金属离子废水的竹笋壳吸附材料及制备方法，原料丰富、价格低廉、吸附效果优良、制备方法简单、易操作。通过将竹笋壳作为吸附材料，可有效开发利用竹林中的废弃物，且原料来源广发、工艺简单、易降解、吸附效率高，对一些重金属离子的吸附率达到95%以上，对环境无污染，适合可持续发展的理念，还可为竹农和社会带来巨大的经济效益。

具体实施方式

实施例1

竹笋壳经风干后粉碎机粉碎过40目筛得竹笋壳粉末，准确称取2g竹笋壳粉末于100ml容量瓶中，往容量瓶中添加浓度为0.7mol/L的氢氧化钠50ml及2ml的1,4-丁二醇二甘油醚，混合后置入设定温度为20℃下的恒温振荡器中反应8小时，得反应物，将反应物用砂芯漏斗过滤，滤渣用丙酮溶液浸泡洗涤，再用大量去离子水洗涤，干燥后得到环氧活化竹笋壳。