本發(fā)明屬于水處理吸附劑技術領域，特別涉及一種磷酸活化柚子皮基活性炭吸附劑及其制備和應用。

背景技術：

隨著工業(yè)生產(chǎn)和人類社會的迅猛發(fā)展，環(huán)境污染問題日益加重。無數(shù)的污染物質被排放到水環(huán)境中，其中重金屬污染物質具有重金屬污染物質具有劇毒性或致癌性，且是難以進行生物降解的。此外，其容易在生物體內富集并進而通過食物鏈累積在生物體或人體中。

鑒于鉻的危害性和它在各種工業(yè)生產(chǎn)、制造過程中的廣泛應用，從工業(yè)廢水中有效的去除鉻具有重要的意義。去除水體中鉻的常用處理方法有化學（還原）沉淀法、電化學法、膜處理法、離子交換法、生物處理法和吸附法等。與眾多方法相比，吸附法通常利用吸附材料的多孔性將污水中的有害物質固定在其表面從而加以去除的，同時具有無能耗，無二次污染等優(yōu)點。因而尋求成本低廉且吸附效率高的吸附劑極其重要。

利用農(nóng)業(yè)廢棄物合成改性吸附劑不僅能充分利用廢棄的資源，而且可以作為水處理中的高效吸附劑。作為一種農(nóng)業(yè)廢棄物，柚子皮含有豐富的木質素、纖維素和果膠，因而含有豐富的官能團，如醛類、酚類、酮類、羧基醇類等，因為擁有吸附廢水中重金屬離子的優(yōu)良性能?；谏鲜鰞?yōu)良特性，廢棄柚子皮基活性炭可以用于吸附很多重金屬離子?；罨蟮膹U棄柚子皮基活性炭具有更優(yōu)良的吸附性能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種磷酸活化柚子皮基活性炭吸附劑及其制備和應用，以解決現(xiàn)有技術廢水中鉻污染物難處理的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種磷酸活化柚子皮基活性炭吸附劑，其特征在于：吸附劑為通過h3po4溶液活化的廢棄柚子皮基活性炭。

進一步的，所述吸附劑為粉末狀。

一種磷酸活化柚子皮基活性炭吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、廢棄柚子皮的預處理：首先將收集到的廢棄柚子皮用蒸餾水清洗，洗凈后將柚子皮切成細小的碎塊；然后將廢棄柚子皮碎塊置于烘箱中烘干后，過篩研磨得到廢棄柚子皮粉；

步驟2、廢棄柚子皮基活性炭的活化：將烘干的有待活化的廢棄柚子皮粉浸于h3po4溶液中，然后將其取出置于高溫馬弗爐中，50-60min后取出，并冷卻到室溫，再用蒸餾水沖洗若干次，直至清洗后的水達到中性；

步驟3、將步驟2所得材料置于烘箱中烘干；

步驟4、將步驟3所得材料研磨過篩，所得粉末即為吸附劑。

所述步驟1中，廢棄柚子皮碎塊置于80-100℃的烘箱中烘20-24h；研磨后過40-60目篩。

進一步的，所述步驟2中，h3po4溶液的濃度為80-85%；所述烘干后有待活化的廢棄柚子皮粉與h3po4溶液的質量體積比為1g：1.5-2ml。

進一步的，所述步驟2中，待活化的廢棄柚子皮粉在h3po4溶液中浸泡10-12h。

進一步的，所述步驟2中，待活化的廢棄柚子皮粉在h3po4溶液中浸泡后，置于400-450℃的馬弗爐中。

進一步的，所述步驟3中，將步驟2所得材料置于80-95℃的烘箱中烘24-36h。

進一步的，所述步驟4中，將步驟3所得材料研磨后過160-200目篩。

一種磷酸活化柚子皮基活性炭吸附劑的應用，所述吸附劑用于去除廢水中重金屬六價鉻離子。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明中作為原料的廢棄的柚子皮，其價格低廉，獲取方便；活化吸附劑制備方法簡單易操作。最終的產(chǎn)物通過物理方法吸附去除水中的鉻，對鉻的吸附效率高。同時充分利用材料，物盡其用，達到已廢治廢，節(jié)能環(huán)保的目的。吸附劑可以通過物理方法吸附去除水中的重金屬離子六價鉻（cr（ⅵ）），且吸附效率高，整個吸附去除過程中無二次污染物生成，沒有對人身有害的物質產(chǎn)生。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。

本發(fā)明中采用的廢棄柚子皮為農(nóng)業(yè)廢棄物。

實施例1

一種磷酸活化柚子皮基活性炭吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、廢棄柚子皮的預處理：首先將收集到的廢棄柚子皮用蒸餾水清洗，洗凈后將柚子皮切成細小的碎塊；然后將廢棄柚子皮碎塊置于100℃烘箱中烘24h，研磨后過40目篩，得到廢棄柚子皮粉；

步驟2、廢棄柚子皮基活性炭的活化：將10g烘干的有待活化的廢棄柚子皮粉浸于20ml濃度為85%的h3po4溶液中，將材料取出置于450℃高溫馬弗爐中，60min后取出材料，冷卻到室溫后，用蒸餾水沖洗若干次，直至清洗后的水達到中性；

步驟3、將步驟2所得材料置于95℃烘箱中烘24h；

步驟4、將步驟3所得材料研磨后過200目篩，所得粉末即為吸附劑。

實施例2

一種磷酸活化柚子皮基活性炭吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、廢棄柚子皮的預處理：首先將收集到的廢棄柚子皮用蒸餾水清洗，洗凈后將柚子皮切成細小的碎塊；然后將廢棄柚子皮碎塊置于80℃烘箱中烘20h，研磨后過60目篩，得到廢棄柚子皮粉；

步驟2、廢棄柚子皮基活性炭的活化：將9g烘干的有待活化的廢棄柚子皮粉浸于13.5ml濃度為80%的h3po4溶液中，將材料取出置于400℃高溫馬弗爐中，50min后取出材料，冷卻到室溫后，用蒸餾水沖洗若干次，直至清洗后的水達到中性；

步驟3、將步驟2所得材料置于80℃烘箱中烘36h；

步驟4、將步驟3所得材料研磨后過160目篩，所得粉末即為吸附劑。

實施例3

一種磷酸活化柚子皮基活性炭吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、廢棄柚子皮的預處理：首先將收集到的廢棄柚子皮用蒸餾水清洗，洗凈后將柚子皮切成細小的碎塊；然后將廢棄柚子皮碎塊置于95℃烘箱中烘22h，研磨后過50目篩，得到廢棄柚子皮粉；

步驟2、廢棄柚子皮基活性炭的活化：將11g烘干的有待活化的廢棄柚子皮粉浸于19.8ml濃度為83%的h3po4溶液中，將材料取出置于420℃高溫馬弗爐中，56min后取出材料，冷卻到室溫后，用蒸餾水沖洗若干次直至清洗后的水達到中性；

步驟3、將步驟2所得材料置于90℃烘箱中烘28h；

步驟4、將步驟3所得材料研磨后過180目篩，所得粉末即為吸附劑。

對比試驗，將實施例1-3中得到的磷酸活化柚子皮基活性炭和未活化的柚子皮基活性炭作以對比試驗，驗證以上兩種吸附劑在水中吸附鉻的效果。

試驗例

分別將實施例1-3中得到的磷酸活化柚子皮基活性炭作為吸附劑，分別配置濃度不同的六價鉻溶液，測試吸附劑對六價鉻的吸附效應。分別取吸附劑質量為0.1g，0.3g和0.5g；六價鉻溶液濃度為20mg/l，40mg/l和60mg/l；六價鉻溶液體積為50ml。

對比例

廢棄柚子皮的預處理：首先將收集到的廢棄柚子皮用蒸餾水清洗，洗凈后將柚子皮切成細小的碎塊；然后將廢棄柚子皮碎塊置于100℃烘箱中烘24h，研磨后過40目篩，即得到未活化的廢棄柚子皮基活性炭。

以未活化的廢棄柚子皮基活性炭為吸附劑，分別配置濃度不同的六價鉻溶液，測試吸附劑對六價鉻的吸附效應。分別取吸附劑質量為0.1g，0.3g和0.5g；六價鉻溶液濃度為20mg/l，40mg/l和60mg/l；六價鉻溶液體積均為50ml。

在其他條件保持不變的情況下，試驗例和對比例中不同質量吸附劑對不同濃度的六價鉻相應的吸附性能，分別如下表1所示。

從表1的數(shù)據(jù)可以看出，初始濃度越高，相應吸附劑的吸附量越多；然而，吸附劑量的增多并沒有不斷的增加對吸附質的吸附能力。

通過對比活化前后廢棄柚子皮基活性炭對鉻的相關吸附數(shù)據(jù)，可以看出活化前后廢棄柚子皮基活性炭其吸附性能得到了較大程度的提升，吸附效率也大大增加。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。