一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭及其制备方法与应用

本申请属于废水处理及吸附材料，具体涉及一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭及其制备方法与应用。

背景技术：

1、泰妙菌素是由高等真菌担子菌侧耳属pleurotus mutilus发酵得到截短侧耳素后，再经化学合成得到氢化延胡索酸盐，是一种双萜烯类畜禽专用抗生素。1951年由澳大利亚kavangh首次提出，60年代开始广泛研究，是世界十大兽用抗生素之一。目前，国内外合成泰妙菌素时，都是首先将截短侧耳素经对甲苯磺酰化，形成截短侧耳素磺酸酯后再与二乙胺基乙硫醇反应(氨化反应)，合成出泰妙菌素。在氨化反应过程中，由于发生取代反应，对甲苯磺酰基与氢氧化钠作用生成大量副产物——对甲苯磺酸钠，致使氨化废水具有很高的cod值。

2、在相关技术中，比如公开号为cn104262210a的中国发明专利记载了一种从泰妙菌素合成废水中提取对甲苯磺酸钠的方法，对对甲苯磺酸钠进行提取回收，变废为宝，增加了可利用资源。

3、但发明人发现由于废液中含有的成分过于复杂，即使能够回收得到对甲苯磺酸钠，后期仍需要经过耗时耗力繁琐的提纯过程，否则回收得到的对甲苯磺酸钠基本属于“废盐”行列，而现有研究中也并没有成熟的提纯工艺，因此实际上对泰妙菌素生产过程中的废液进行对甲苯磺酸钠的回收不切实际。在公开号为cn114849646a的中国发明专利记载了发明人提出的一种利用泰妙菌素废盐制备的活性炭及其制备方法，采用泰妙菌素废盐为原料煅烧得到优质活性炭，即泰妙菌素废盐活性炭(fac)。

4、在后续进一步研究中，发现泰妙菌素废盐活性炭在吸附不同络合态铅时，其吸附效果存在显著的差别，比如泰妙菌素废盐活性炭对柠檬酸铅(citrate-pb(ⅱ))的吸附效果较差。

技术实现思路

1、1.要解决的问题

2、本申请针对泰妙菌素废盐活性炭对部分络合态铅的吸附效果较差的问题，提供了一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭及其制备方法与应用，利用壳聚糖对泰妙菌素废盐活性炭(fac)进行改性，制备得到壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭(cfac)，并将其用于吸附络合态铅，吸附效果显著提升。

3、2.技术方案

4、为了解决上述问题，本申请所采用的技术方案如下：

5、本申请提供了一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭的制备方法，参考公开号为cn114849646a的中国发明专利，本申请方法利用壳聚糖对泰妙菌素废盐活性炭进行改性，具体包括如下步骤：

6、s1，泰妙菌素生产废液进行浓缩处理，分离得到固体原料，浓缩包括95～115℃高温蒸发；

7、s2，将上述固体原料进行炭化处理得到碳前体a，炭化处理包括升温阶段以及保温阶段，升温速度为4～10℃/min，保温温度为400～500℃，保温时间为60～180min；

8、s3，将碳前体a进行热解处理，得到碳前体b；热解处理包括升温阶段以及保温阶段，升温速度为4～10℃/min，保温温度为600～900℃，所述保温时间为90～180min；

9、s4，将碳前体b用纯水洗涤至中性，烘干得到泰妙菌素废盐活性炭fac；

10、s5，将壳聚糖溶于乙酸溶液中制成改性剂，对s4得到的泰妙菌素废盐活性炭fac浸渍改性，过滤后用naoh溶液浸渍处理，用去离子水反复洗涤至中性，烘干得到壳聚糖改性泰妙菌素废盐cfac。

11、进一步地，上述s2中，升温速度为10℃/min。

12、进一步地，上述s2中，保温温度为500℃，保温时间为120min。

13、进一步地，上述s3中，升温速度为10℃/min。

14、进一步地，上述s3中，保温温度为800℃，保温时间为150min。

15、进一步地，上述s5中，相对于50ml 1％乙酸溶液，壳聚糖的用量为2～4g。更进一步地，壳聚糖的用量为3g。

16、进一步地，上述s5中，浸渍改性时间为12～36h。更进一步地，浸渍改性时间为24h。

17、进一步地，上述s5中，naoh溶液浸渍处理包括使用1mol/l naoh溶液浸渍处理12～36h。更进一步地，浸渍处理24h。

18、本申请还提供了上述一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭的制备方法制备的一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭。

19、本发明还提供了上述一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭在吸附去除环境中络合态铅中的应用。

20、进一步地，上述络合态铅包括柠檬酸铅(citrate-pb(ⅱ))。

21、进一步地，上述应用包括调节环境的ph为2～10。更进一步地，调节环境的ph为4。

22、进一步地，上述环境包括水体环境。

23、3.有益效果

24、本申请与现有技术相比，其有益效果在于：

25、(1)本申请提供的一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭及其制备方法与应用，通过壳聚糖对泰妙菌素废盐活性炭进行改性，制备的壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭拥有高孔容、高比表面积，为吸附络合态铅提供了更多的吸附位点。

26、(2)本申请提供的一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭及其制备方法与应用，用于吸附去除络合态铅，尤其是citrate-pb(ⅱ)，其吸附效果由泰妙菌素废盐活性炭的33.4％提升至99.6％，显著提升了其吸附效果。

技术特征：

1.一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭的制备方法，其特征在于，所述利用壳聚糖对泰妙菌素废盐活性炭进行改性，具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭的制备方法，其特征在于，所述s2中保温温度为500℃，保温时间为120min。

3.根据权利要求2所述的一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭的制备方法，其特征在于，所述s3中保温温度为800℃，保温时间为150min。

4.根据权利要求2或3所述的一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭的制备方法，其特征在于，所述s2和s3中升温速度为10℃/min。

5.根据权利要求4所述的一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭的制备方法，其特征在于，相对于50ml 1％乙酸溶液，壳聚糖的用量为2～4g。

6.根据权利要求5所述的一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭的制备方法，其特征在于，所述s5中浸渍改性时间为12～36h；naoh溶液浸渍处理包括使用naoh溶液浸渍处理12～36h。

7.一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭，其特征在于，通过权利要求1-6任一所述的一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭制备方法制备而得。

8.权利要求7所述的一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭在吸附去除环境中络合态铅中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述络合态铅包括柠檬酸铅。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用包括调节环境的ph为2～10。

技术总结
本申请公开了一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭及其制备方法与应用，属于废水处理及吸附材料技术领域。在利用泰妙菌素废盐活性炭处理不同络合态铅的过程中，其吸附效果存在显著区别。本申请针对泰妙菌素废盐活性炭对柠檬酸铅等吸附效果较差的问题，提供了一种壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭及其制备方法与应用。该方法利用壳聚糖对泰妙菌素废盐活性炭进行改性，制备得到壳聚糖改性泰妙菌素废盐活性炭(CFAC)，并将其用于吸附络合态铅，吸附效果显著提升。

技术研发人员：孙秀云,胡雅,陆静宇,李健生,韩卫清,沈锦优,李育杰
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15