本发明专利技术公开了一种去除天然水体中锌离子的复合吸附材料及其制备方法。具体方法是：用脱色改性后的桔子皮与不溶性淀粉黄原酸酯相结合，制得淀粉黄原酸酯-桔子皮复合吸附材料；制备好后，取复合吸附材料10g，投放到体积为300mL、锌离子浓度为10Omg／L的污水种，调整pH为6～8，静置吸附2～3h后完成，测得污水中的锌离子的浓度均为1mg/L以下，达到国家地表水质量二级标准。其优势为：只需吸附后向媳妇剂中添加10～15％的盐酸，即可回收吸附到的锌离子，并且吸附材料也可重复利用。本发明专利技术具有成本低、丁乙简单、反应迅速、处理效率高、适用范围广等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种去除天然水体中锌离子的复合吸附材料及其制备，具体涉及富含锌离子的污水的处理，属于环境中污水净化处理领域。
技术介绍
锌是一种重金属资源、广泛应用于现代工业生产如冶炼、制药及食品行业之中，在生产过程中大量的含锌废水向环境排放严重危害人类的健康。锌是植物生长过程中不可缺少的微量元素，它是植物体内许多合成酶的组成成分，能有限促进光合作用， 参与生长素与蛋白质的合成。锌是人体健康不可缺少的元素，它广泛存在于人体肌肉及骨骼中，参与核酸蛋白质的代谢过程，能促进皮肤、骨骼个性器官的正常发育，维持消化和代谢活动，但含量甚微，如果在人体内含量过高，将会抑制噬细胞的活性和杀菌力，从而降低人体的免疫功能、使抵抗力减弱。因此研究从天然水体种去除或提取锌离子，一方面可以减少环境污染、节约水资源；另一方面又可以回放综合利用锌资源。目前，国内外对于锌离子的去除方法很多，包括化学法、离子交换法、吸附法、反渗透法、电渗析法以及溶剂萃取放等。在工业上普遍采用方法为化学法，然而化学法成本高，易产生二次污染。离子交换法具有处理量大、出水水质好及可回收水等优点，但是树脂易受污染或氧化失效。吸附法所使用的吸附剂虽然原料来源广、制造容易、价廉，但是使用寿命短。反渗透法有诸多优点，如投资少，占地面积不大、操作控制方面简单，但是为避免杂质积累，要与离子交换法组合使用。电渗析法对于待处理的金属离子浓度有一定限度，不能处理彻底。溶剂萃取法的萃取剂价格昂贵，一般不用此法。因而，需开发一种新型复合材料来更有效处理天然水体中的锌离子。不溶性淀粉黄原酸酯是淀粉交联剂在碱性条件下形成的高交联淀粉，在经黄原酸化形成的，是一种新型的高效吸附重金属材料。桔子皮的主要成分是纤维素。纤微素分子内含有许多亲水性的羟基基团，是一种纤维状、多毛细管的离子聚合物，具有多孔和比表面面积大的特性，因此具有亲和吸附性，但吸附能力并不强，必须通过化学改性使具有更强或更多的亲水基团，成为性能良好的吸附材料。
技术实现思路
本专利技术以淀粉黄原酸酯-桔子皮为复合吸附材料，针对常用的吸附法所使用的吸附剂寿命短、操作费用高等缺点，提供了一种去除天然水体中的锌离子的复合吸附材料及其制备方法。本专利技术的复合吸附材料经碱浸酸洗后仍可重复利用，因而具有成本低、投资小的优点。此外，淀粉和桔子皮均易获得、处理方便，整个反应过程稳定，可控制性强，不会造成二次污染等。本专利技术的技术方案为(I)先取普通淀粉20 30g，放置于容器中，加入3 5ml的N，N’ -亚甲基双向内烯酰胺，搅拌10 15min后加入20%的氢氧化钠溶液40 50mL，继续搅拌反应10 12h ； (2)再分别向容器中加入5%的盐酸10mL、5 7ml二硫化碳，搅拌反应I 2h后，将改性桔子皮加入到处理好的淀粉溶液中，置于恒温摇床中，在温度为20 30°C，200/min的条件乡下充分振荡接触2h后,静置30min ； (3)最后过滤，用于离子水洗涤2 3次，在20 30°C下烘干，制得淀粉黄原酸酯-桔子皮复合吸附材料。所述的桔子皮的改性方法为 (1)首先取新鲜桔子皮80 100g，用去离子水冲洗2 3次，在50 60°C下烘干，粉碎，过50目筛； (2)再取上述处理后的桔子皮30 50g，加入到IOOmL质量分数9%的过氧化氢溶液中，共同置于480w的微波炉中微波加热处理Imin ； (3)最后取出，过滤，用10 20%的柠檬酸反复冲洗2 4次，在40 50°C下烘干，制得改性桔子皮。所述的N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂，在碱性条件下使淀粉反应称为高度交联的交联淀粉，交联淀粉再与二硫化碳发生黄原酸化反应，生成不溶性淀粉黄原酸酯。本专利技术的原理为改性今后的桔子皮多孔、比表面积大，有良好的吸附性能，不溶性淀粉黄原酸酯附着其上，能与锌离子通过络合作用形成不可溶的络合物，吸附在桔子皮的孔隙中。通过这个原理有效的处理天然水体中的锌离子。本专利技术的具体应用方法为取制备好的复合吸附材料100g，投放到体积为300mL、锌离子浓度为100mg/L的污水中，调整pH值为6 8,竟置吸附2 3h后取出复合吸附材料，完成吸附。再向使用后的吸附剂中添加10 15%的盐酸，即可回收吸附到的锌离子。测得污水中的锌离子的浓度均为lmg/L以下，达到国家地表水质量二级标准。本专利技术有益效果是 (1)本专利技术的复合吸附材料对于污水中锌离子的处理有显著的经济效益，一方面，材料普遍易获得，材料价格便宜；另一方面，在使用时，投入的药剂量少，效果显著； (2)该种复合吸附材料吸附完成后，可对材料进行酸浸处理，可回收利用吸附到的锌离子，吸附材料也可再次投入重新利用，真正实现了绿色环保化处理； (3)本专利技术还具有操作简单、反应迅速、处理效率高、pH的适用范围为6 8，适用范围广等优点。具体实施例方式本专利技术采用的技术方案如下 首先取新鲜桔子皮80 100g，用去离子水冲洗2 3次，在50 60°C下烘干，粉碎，过50目筛；再取上述处理后的桔子皮30 50g，加入IOOmL质量分数9%的过氧化氢溶液中，其间置于480w的微波炉中微波加热处理Imin ;最后取出，过滤，用10 20%的柠檬酸反复冲洗2 4次，在40 50°C下烘干，制得改性桔子皮； 同时，取普通淀粉20 30g，放置于容器中，加入3 5mL的N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺，搅拌10 15min后加入20%的氢氧化钠溶液40 50mL，继续搅拌反应10 12h ;再分别向容器中加入5%的盐酸10mL、5 7mL 二硫化碳，搅拌反应I 2h后，将改性桔子皮加入到处理好的淀粉溶液中，置于恒温摇床中，在温度为20 30°C，200r/min的条件下充分振荡接触2h后,静置30min ;最后过滤,用去尚子水洗漆2 3次,在20 30°C下烘干，制得淀粉黄原酸酯-桔子皮复合吸附材料。实例I 首先取新鲜桔子皮80g，用去离子水冲洗2次，在50°C下烘干，粉碎，过50目筛；再取上述处理后的桔子皮30g，加入到IOOmL质量分数9%的过氧化氢溶液中，其同置于480w的微波炉中微波加热处理Imin ;最后取出，过滤，用10%的柠檬酸反复冲洗2 次，在40°C下烘干，制得改性桔子皮； 同时，取普通淀粉20g，放置于容器中，加入3ml的N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺，搅拌IOmin后加入20%的氢氧化钠溶液40mL，继续搅拌反应IOh ;再分别向容器中加入5%的盐酸100mL、5ml 二硫化碳，搅拌反应Ih后，将改性桔子皮加入到处理好的淀粉溶液中，置于恒温摇床中，在温度为20 C，200r/min的条件下充分振汤接触2h后，静直30min ;最后过滤，用去离子水洗涤2次，在20°C下烘干，制得淀粉黄原酸酯-桔子皮复合吸附材料。取实例I中制备好的复合吸附材料10g，投放到体积为300mL、锌离子浓度为100mg/L的污水中，调整pH值为6，静置吸附2h后取出复合吸附材料，测得污水中的锌离子的浓度为O. 99mg/L,达到国家地表水质量二级标准质量二级标准。实例2 首先取新鲜桔子皮90g，用去离子水冲洗3次，在55°C下烘干，粉碎，过50目筛；再取上述处理后的桔子皮40g，加入到IOOmL质量分数9%的过氧化氢溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种去除天然水体中锌离子的复合吸附材料及其制备方法，其特征在于：复合吸附材料由改性后的桔子皮与不溶性淀粉黄原酸酯制备而成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：雷春生，高玉梅，雷思宇，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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