一种介孔葛根渣吸附材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种吸附材料及其制备方法，尤其涉及一种介孔葛根渣吸附材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]葛根既是传统的中药材，又是上乘的保健食品，有解肌退热，透瘆，生津止渴，升阳止泻之功，在我国，人们食用和药用葛根至少有三千年的悠久历史。
[0003]如今，随着化工等企业的不断发展，人类与其的关系也越发的密切，化工等产品普及到生活的方方面面，但大量的污水排放却对人类的身体健康和生态环境造成了很大程度的侵害，为此，人们想出了很多种吸附材料改性治理污水的方法，一般采用的是化学方法、物理方法等，目前最有效的改性方法是通过微生物生长的方式来改变吸附材料的性能，比如，公开号为CN102631895A，名称为“葛根渣吸附材料及其制备方法”，是采用真菌生长的方式使固体表面的性能得到加强，但无法改变物质的内部结构，造成吸附材料浪费、利用率不高，从而使吸附性能得不到整体的提高；因此能否在此基础上研宄出一种不仅可以改变物质的表面性能，还可以改变物质内部结构的微生物改性吸附材料，对目前的污水治理领域至关重要。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对微生物生长的方式只能改变物质的表面性能，提高吸附效果，但无法改变物质内部结构，造成吸附材料浪费、利用率不高，吸附性能也不能整体提高的弊端，提供了一种介孔葛根渣吸附材料及其制备方法，通过引入硝酸镍和硝酸铝夹杂在葛根渣中，经厌氧发酵使整个葛根渣内部呈膨胀结构，灭菌后形成介孔，改变物质的内部结构。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:所述的介孔葛根渣吸附材料由葛根渣、硝酸镍、硝酸铝和尿素为主要原料制备而成。
[0006]一种介孔葛根渣吸附材料及其制备方法，其制备步骤为:
(1)取提取葛根素后的葛根渣80?130g，加入含有质量分数为5?15%尿素的无水乙醇溶液450?750ml浸泡；
(2)在上述混合物中加入4?7g硝酸镍，5?9g硝酸铝，室温下搅拌1.5?2.0h ;
(3)过滤，滤渣在自然通风条件下晾干；
(4)把晾干后的葛根渣混合物用牛粪覆盖，并保持温度50°C?60°C，厌氧发酵8?12
天;
(5)把厌氧发酵后的葛根渣放在阴暗、潮湿、通风的地方发霉；
(6)在发霉期间，每隔半小时用无水乙醇淋湿，待霉芽长出0.6?1.1 ym时，用质量分数为1.2?2.1% H2O2溶液灭菌；
(7)灭菌后，在火炉上反复焙炒，然后迅速冷却、冷冻干燥，即可得到介孔葛根渣吸附材料。
[0007]本发明应用方法:
将制备好的介孔葛根渣吸附材料分别放入体积为600ml浓度为700?1200mg/L含有三氯甲烷、甲苯、余氯的废水中，pH值为6.0?7.0的情况下，吸附3个小时，去除率达99%以上。
[0008]本发明的原理:在原有微生物改性葛根渣的吸附材料基础上，加入硝酸镍、硝酸铝和尿素在无水乙醇的混合体系中，经引入硝酸镍和硝酸铝夹杂在葛根渣中，通过厌氧发酵整个葛根渣内部呈膨胀结构，以葛根渣为基质，镍、铝为骨架，霉芽为生长点，经灭菌后形成介孔。
[0009]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)通过引入硝酸镍和硝酸铝夹杂在葛根渣中，经厌氧发酵使整个葛根渣内部呈膨胀结构，灭菌后形成介孔，使其吸附更彻底；
(2)不仅可以改变物质的表面性能，还可以改变物质的内部结构，利用率高、大大减少了吸附材料的浪费，吸附性能也实现了整体的提高。
实施方式
[0010]该吸附材料由葛根渣、硝酸镍、硝酸铝和尿素为主要原料制备而成。
[0011]首先取提取葛根素后的葛根渣80?130g，加入含有质量分数为5?15%尿素的无水乙醇溶液450?750ml浸泡；然后在上述混合物中加入4?7g硝酸镍，5?9g硝酸铝，室温下搅拌1.5?2.0h ;过滤，滤渣在自然通风条件下晾干；而后把晾干后的葛根渣混合物用牛粪覆盖，并保持温度50°C?60°C，厌氧发酵8?12天；再把厌氧发酵后的葛根渣放在阴暗、潮湿、通风的地方发霉；在发霉期间，每隔半小时用无水乙醇淋湿，待霉芽长出0.6?1.1ym时，用质量分数为1.2?2.1%&02溶液灭菌；灭菌后，在火炉上反复焙炒，然后迅速冷却、冷冻干燥，即可得到介孔葛根渣吸附材料。
实例I
[0012]首先取提取葛根素后的葛根渣80g，加入含有质量分数为5%尿素的无水乙醇溶液450ml浸泡；；然后在上述混合物中加入4g硝酸镍，5g硝酸铝，室温下搅拌1.5h ;过滤，滤渣在自然通风条件下晾干；而后把晾干后的葛根渣混合物用牛粪覆盖，并保持温度50°C，厌氧发酵8天；再把厌氧发酵后的葛根渣放在阴暗、潮湿、通风的地方发霉；在发霉期间，每隔半小时用无水乙醇淋湿，待霉芽长出0.6 ym时，用质量分数为1.2% H2O2溶液灭菌；灭菌后，在火炉上反复焙炒，然后迅速冷却、冷冻干燥，即可得到介孔葛根渣吸附材料；将制备好的介孔葛根渣吸附材料放入体积为600ml浓度为700mg/L含有三氯甲烷的废水中，pH值为6.0的情况下，吸附3个小时，去除率高达99.5%。
实例2
[0013]首先取提取葛根素后的葛根渣110g，加入含有质量分数为10%尿素的无水乙醇溶液600ml浸泡；；然后在上述混合物中加入6g硝酸镍，7g硝酸铝，室温下搅拌1.Sh ;过滤，滤渣在自然通风条件下晾干；而后把晾干后的葛根渣混合物用牛粪覆盖，并保持温度55°C，厌氧发酵10天；再把厌氧发酵后的葛根渣放在阴暗、潮湿、通风的地方发霉；在发霉期间，每隔半小时用无水乙醇淋湿，待霉芽长出0.9 ym时，用质量分数为1.6% H2O2溶液灭菌；灭菌后，在火炉上反复焙炒，然后迅速冷却、冷冻干燥，即可得到介孔葛根渣吸附材料；将制备好的介孔葛根渣吸附材料放入体积为600ml浓度为1000mg/L含有甲苯的废水中，pH值为6.5的情况下，吸附3个小时，去除率高达99.8%。
实例3
[0014]首先取提取葛根素后的葛根渣130g，加入含有质量分数为15%尿素的无水乙醇溶液750ml浸泡；；然后在上述混合物中加入7g硝酸镍，9g硝酸铝，室温下搅拌2.0h ;过滤，滤渣在自然通风条件下晾干；而后把晾干后的葛根渣混合物用牛粪覆盖，并保持温度60°C，厌氧发酵12天；再把厌氧发酵后的葛根渣放在阴暗、潮湿、通风的地方发霉；在发霉期间，每隔半小时用无水乙醇淋湿，待霉芽长出1.1 μπι时，用质量分数为2.1% H2O2溶液灭菌；灭菌后，在火炉上反复焙炒，然后迅速冷却、冷冻干燥，即可得到介孔葛根渣吸附材料；将制备好的介孔葛根渣吸附材料放入体积为600ml浓度为1200mg/L含有余氯的废水中，pH值为7.0的情况下，吸附3个小时，去除率高达99.9%。
【主权项】
1.一种介孔葛根渣吸附材料，其特征在于:该吸附材料由葛根渣、硝酸镍、硝酸铝和尿素为主要原料制备而成。2.一种介孔葛根渣吸附材料及其制备方法，其特征在于: (1)取提取葛根素后的葛根渣80?130g，加入含有质量分数为5?15%尿素的无水乙醇溶液450?750ml浸泡；(2)在上述混合物中加入4?7g硝酸镍，5?9g硝酸铝，室温下搅拌1.5?2.0h ; (3)过滤，滤渣在自然通风条件下晾干； (4)把晾干后的葛根渣混合物用牛粪覆盖，并保持温度50°C?60°C，厌氧发酵8?12天; (5)把厌氧发酵后的葛根渣放在阴暗、潮湿、通风的地方发霉； (6)在发霉期间，每隔半小时用无水乙醇淋湿，待霉芽长出0.6?1.1 ym时，用质量分数为1.2?2.1% H2O2溶液灭菌； (7)灭菌后，在火炉上反复焙炒，然后迅速冷却、冷冻干燥，即可得到介孔葛根渣吸附材料。
【专利摘要】本发明公开了一种介孔葛根渣吸附材料及其制备方法。本发明是以葛根渣为主要原料，采用微生物生长的方式，通过在原有微生物改性葛根渣吸附材料的基础上，加入含有尿素的无水乙醇溶液浸泡，引入硝酸镍和硝酸铝夹杂在葛根渣中，通过厌氧发酵使整个葛根渣内部呈膨胀结构，以葛根渣为基质，镍、铝为骨架，霉芽为生长点，经灭菌后形成介孔，最后在火炉上反复焙炒、迅速冷却、冷冻干燥。本发明的有益效果是：通过引入硝酸镍和硝酸铝，经厌氧发酵、灭菌，形成介孔，不仅可以改变物质的表面性能，还可以改变物质的内部结构，使材料的吸附更彻底、利用率更高，也大大减少了吸附材料的弃费，实现了吸附性能的整体提高，去除率高达99％以上。
【IPC分类】C02F1/28, B01J20/24, B01J20/30
【公开号】CN104941593
【申请号】CN201510319087
【发明人】陈毅忠, 盛艳花
【申请人】常州大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月11日