一种碱蓬草吸附剂及其制备方法和应用

本发明属于空气净化，具体涉及一种碱蓬草吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、碱蓬草(schoberia glauca bunge)是黎科碱蓬属植物。嫩苗俗称“狼尾巴条”，常称海英菜、碱蒿、盐蒿等，别名老虎尾、和尚头、猪尾巴，在运城盐池被称为咸蓬草，为藜科、碱蓬属一年生草本植物。碱蓬喜高湿、耐盐碱、耐贫瘠、少病虫害，是一种天然的无公害绿色食品，其不仅商品性好，株型美观，初生时颜色嫩绿，成熟时火红，极具观赏性，有“翡翠珊瑚”的雅称，用作观赏性植物。碱蓬草浑身是宝，碱蓬的嫩茎叶既可鲜食，又可制造成干，便于贮藏和运输，因此碱蓬草的旅游观光、饮食药用开发方面具有较好的前景。在园林中可栽植有利于自然生态环境的恢复且极具观赏，而且成本低、来源广，不会造成二次污染。未来生态治理的重要方向之一，便是以盐地碱蓬植物修复为主导，同时辅以其他生物、物理、化学等多种生态修复技术，共同提升生态修复的效果与效率。这种综合的修复方法有助于实现生态修复的稳定性和可持续发展，促进生态环境的良性循环。但大部分的碱蓬草枯萎后，就被人为进行的大量焚烧造成了环境污染。

2、pm10，一种粒径小于等于10微米的可吸入颗粒物，属于大气污染物之一。pm10的浓度通常以微克/立方米来表示，其所处环境含量越高，表明该地空气遭到污染越严重。在国内外的研究表明，大气污染不仅会降低大气能见度，还会引起各种呼吸系统疾病，短期暴露于大气污染物环境中会增加呼吸系统及循环系统就诊量，还会增加人群增加疾病发病率、呼吸系统和心血管疾病死亡率。且pm10浓度越高肺结核发病风险越大。pm10的常见来源主要包括在未铺设沥青或水泥的道路上行驶的机动车排放，材料在破碎、碾磨等处理过程中产生的颗粒物，以及被风吹起的尘埃等。这些颗粒物对空气质量和人体健康产生着不容忽视的影响。在室内，二手烟是颗粒物最主要的来源。pm10颗粒物由于直径较小，容易通过呼吸进入呼吸道，虽然部分可以通过吐痰、打喷嚏等方式排放到体外，但对人体健康仍有一定的影响。

3、生物吸附剂制造成本低、去除率高，易再生循环利用，生物吸附剂的前景广阔，研究方法也多样，尤其是吸附处理水体中重金属的生物吸附剂研究很多，但还是存在一些潜在问题，制备出吸附量大、吸附速度快并且可高效循环再利用的生物吸附剂，一直是研究的目的。对于吸附污染气体的生物吸附剂研究，大部分以生物炭为主，虽然世界各国的研究生物炭吸附剂的改性与制备有了一定的成功，但大部分仍停留在实验室的环境阶段。生物吸附剂对于气体的吸附有着远大的前景，等待探索。

4、目前，对于pm10净化方面的最主要手段还是采用空调过滤技术，但是由于所需材料成本过高，材料的初阻力大，影响空调的风量，导致空调性能不能满足要求。而使用生命力旺盛的碱蓬草制备生物吸附剂，研究其对pm10的吸附性能，达到低成本，绿色健康的吸附有害气体，使碱蓬草在吸附性能方面具有很好的开发前景。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明提供一种碱蓬草吸附剂及其制备方法和应用，解决了大量碱蓬草废弃问题的同时将其改性为生物吸附剂。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种碱蓬草吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

3、s1：将纤维素酶溶液和酸性蛋白酶溶液混合，并向其中加入柠檬酸溶液调节ph至4.0，得混合酶溶液；

4、s2：将清洗后的碱蓬草浸泡在混合酶溶液中，然后45～55℃水浴30min；

5、s3：提升水浴温度至75℃，继续水浴10min，得粗产物；

6、s4：将粗产物洗至中性，干燥、粉碎后即得碱蓬草吸附剂。

7、本发明的有益效果是：本发明通过柠檬酸辅助双酶的方式对碱蓬草进行改性，使碱蓬草表面的孔洞结构变多，整体表面更为粗糙，这种结构可以为吸附过程提供更多的着床位点，吸附效果更好，最终得到具有优异吸附效果的生物吸附剂，其制备过程简单易行，生产成本低，具有优异的工业前景。

8、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

9、进一步，混合酶溶液的浓度为0.1～0.5g/l，混合酶溶液中纤维素酶和酸性蛋白酶的质量比为1～5:1～5。

10、进一步，混合酶溶液的浓度为0.3g/l，混合酶溶液中纤维素酶和酸性蛋白酶的质量比为1:3。

11、采用进一步技术方案的有益效果是：使用合理的试剂配比使最终得到的产物具有优异的技术效果。

12、进一步，柠檬酸溶液的浓度为0.1mol/l。

13、进一步，干燥处理为在鼓风干燥箱中80～90℃干燥至恒重。

14、本发明还公开了碱蓬草吸附剂的制备方法制得的碱蓬草吸附剂。

15、本发明还公开了碱蓬草吸附剂在吸附pm10中的应用。

16、本发明的有益效果是：本发明通过柠檬酸辅助双酶的方式对碱蓬草进行改性处理后用于吸附pm10，与现有的pm10净化过滤技术相比，本发明提供的碱蓬草吸附剂具备更好的吸附效果，而且制备成本低，材料易得，使其在与现有技术产品的竞争中更具性价比，也使生物吸附剂更有使用前景。

技术特征：

1.一种碱蓬草吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的碱蓬草吸附剂的制备方法，其特征在于：所述混合酶溶液的浓度为0.1～0.5g/l，所述混合酶溶液中纤维素酶和酸性蛋白酶的质量比为1～5:1～5。

3.根据权利要求1所述的碱蓬草吸附剂的制备方法，其特征在于：所述混合酶溶液的浓度为0.3g/l，所述混合酶溶液中纤维素酶和酸性蛋白酶的质量比为1:3。

4.根据权利要求1所述的碱蓬草吸附剂的制备方法，其特征在于：所述柠檬酸溶液的浓度为0.1mol/l。

5.根据权利要求1所述的碱蓬草吸附剂的制备方法，其特征在于：所述干燥为在鼓风干燥箱中80～90℃干燥至恒重。

6.权利要求1～5任一项所述的碱蓬草吸附剂的制备方法制得的碱蓬草吸附剂。

7.权利要求6所述的碱蓬草吸附剂在吸附pm10中的应用。

技术总结
本发明公开了一种碱蓬草吸附剂及其制备方法和应用，属于空气净化技术领域。本发明通过柠檬酸辅助双酶的方法对碱蓬草进行改性，得到一种用于吸附PM<subgt;10</subgt;的碱蓬草吸附剂，本发明提供的制备方法简单，材料易得，生产成本低，相较于现有技术利用活性碳、硅藻土、树脂等吸附材料，本发明的碱蓬草吸附剂对PM<subgt;10</subgt;的吸附效果更好且经济环保，具备优异的工业前景。

技术研发人员：陈莉,布多,崔小梅,程朝霞,张强英,廉启国
受保护的技术使用者：运城学院
技术研发日：
技术公布日：2025/1/9