吸附剂的再生方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于功能材料再生技术领域，具体地说，涉及一种用于酸性染料处理的壳 聚糖-TiO 2吸附剂的再生方法。
【背景技术】
[0002] 染料广泛应用于纺织、轻工、化工等工业领域。据统计，全世界每年使用的染料大 约有700,000吨，而其中的10%~15%在加工制造和操作处理中流失，以工业废水的形式 排放进入环境。不仅会直接影响水生生态，而且染料分子中多含有苯环、偶氮、胺基等基团， 呈潜在致癌性，危及人类健康。目前公认的治理染料废水的有效途径是：先通过物理化学方 法进行预处理脱色，去除生物毒性大、色度高的染料分子，提高废水的可生化性；然后通过 后续生化处理，综合治理。其中，作为染料废水预处理的物理化学处理是十分关键的。吸附、 离子交换、凝结-絮凝、高级氧化、膜分离、电化学等物理化学方法已应用于染料脱色中。相 比之下，吸附法的处理流量大、出水水质较好、投资费用较低、操作简单，在染料废水实际处 理中占有较大比重。
[0003] 吸附剂的选择是染料去除的关键。壳聚糖（Chitosan)具有吸附性能高、资源丰 富、生物相容性、生物降解性等特点，在染料废水处理领域中得到高度重视和广泛研宄。壳 聚糖可以以粉末、片状、珠状、纤维状等形式作为吸附剂应用。其中，珠状壳聚糖以其较高的 吸附容量，易于分离回收，适用于填充装柱批量处理使用等优点，成为壳聚糖基吸附剂实际 应用中的优选形式。然而，吸附的本质是一种物理相转移过程，这意味着被吸附的染料物质 并未被彻底分解，残留在吸附剂表面不仅造成吸附剂的浪费，而且易对环境造成二次污染。 因此，使用有效的方法彻底去除被吸附染料对环境保护以及降低吸附成本是非常必要的。
[0004] 壳聚糖是一种碱性多糖，其线型分子链上分布着大量游离氨基，是染料吸附的最 主要活性基团。目前广为接受的壳聚糖对染料（特别是酸性染料、活性染料等阴离子型染 料）的吸附机理是：在酸性条件下，壳聚糖分子中的氨基（-NH 2)发生质子化：
[0005]
【主权项】
1. 一种用于酸性染料处理的壳聚糖-TiO 2吸附剂的再生方法，其特征在于：包括以下 步骤： 步骤1 :制备再生处理液 在反应容器中，加入超纯水，并用盐酸调节pH至1~5,再按质量比超纯水：过氧化氢 =100 : (0. 00005~0. 0002)加入过氧化氢，得到再生处理液； 步骤2 :光照处理 将吸附有酸性染料的壳聚糖_1102吸附剂放入步骤1得到的再生处理液中，可见光光 照1. 5~8小时； 步骤3 :分离烘干 将步骤2中光照处理后的壳聚糖_1102吸附剂分离出来，放入烘箱中烘干，得到再生的 壳聚糖_1102吸附剂。
2. 根据权利要求1所述的用于酸性染料处理的壳聚糖-TiO 2吸附剂的再生方法，其特 征在于：所述壳聚糖-TiO2吸附剂与再生处理液的质量比为（0. 1-0. 3) :100。
3. 根据权利要求1所述的用于酸性染料处理的壳聚糖-TiO 2吸附剂的再生方法，其特 征在于：所述可见光的波长范围为420nm_760nm。
4. 根据权利要求1所述的用于酸性染料处理的壳聚糖-TiO 2吸附剂的再生方法，其特 征在于：所述步骤3中烘干温度为55-65°C。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的用于酸性染料处理的壳聚糖-TiO2吸附剂的再生方 法，其特征在于：所述壳聚糖_110 2吸附剂为珠状。
6. 根据权利要求5所述的用于酸性染料处理的壳聚糖-TiO 2吸附剂的再生方法，其特 征在于：所述珠状壳聚糖-TiO2吸附剂的制备方法包括以下步骤： 步骤1 :向质量浓度为1% -3%的醋酸溶液中加入壳聚糖粉末，醋酸溶液与壳聚糖粉末 的质量比为醋酸溶液：壳聚糖粉末=100 : (1-5)，同时搅拌，至壳聚糖粉末完全溶解，得到 均匀的壳聚糖胶状溶液； 步骤2 :按质量比壳聚糖粉末：1102纳米颗粒=(1-5) : (0. 2-1)，向壳聚糖胶状溶液中 加入1102纳米颗粒，超声分散30~60分钟后，过夜搅拌混合均勾，得到壳聚糖-TiO 2混合 溶液； 步骤3 :按质量比壳聚糖粉末：环氧氯丙烷=(1-5) : (2. 366~11. 83)，向壳聚糖-TiO2 混合溶液中加入环氧氯丙烷，搅拌下交联反应10~60分钟，得到交联的壳聚糖-TiCV混合 溶液； 步骤4 :搅拌下，向质量浓度为0. 4% -1 %的氢氧化钠溶液中逐滴注入步骤3得到的交 联的壳聚糖_1102混合溶液，得到壳聚糖-TiO 2凝胶小球； 步骤5 :收集壳聚糖_1102凝胶小球，用超纯水反复冲洗小球表面至中性，放入烘箱中 烘干，得到珠状壳聚糖_1102吸附剂。
7. 根据权利要求6所述的用于酸性染料处理的壳聚糖-TiO 2吸附剂的再生方法，其特 征在于：所述步骤5中烘干温度为55-65°C。
【专利摘要】本发明属于功能材料再生技术领域，涉及一种用于酸性染料处理的壳聚糖-TiO2吸附剂的再生方法,包括以下步骤：在反应容器中，加入超纯水并用盐酸调节pH至1～5，再加入过氧化氢，得到再生处理液；将吸附有酸性染料的壳聚糖-TiO2吸附剂放入再生处理液中，可见光光照1.5～8小时；将光照处理后的壳聚糖-TiO2吸附剂分离出，烘干得到再生的壳聚糖-TiO2吸附剂；通过酸性再生处理液，使用可见光光照处理，在酸性条件下，同时实现被吸附酸性染料的彻底降解与壳聚糖-TiO2吸附剂的再生；提高光能的利用效率，保证壳聚糖化学结构的稳定性，增加壳聚糖-TiO2吸附剂的使用次数，降低酸性染料废水的处理成本。
【IPC分类】B01J20-34, B01J20-24
【公开号】CN104874367
【申请号】CN201510333960
【发明人】杨丽敏, 姜磊, 胡笛, 闫青云, 王治, 李思思, 陈诚
【申请人】中国石油大学(华东)
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月16日