介孔紅薯渣吸附材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附材料及其制備方法，尤其涉及一種介孔紅薯渣吸附材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紅薯渣屬于其他食品的副產(chǎn)品，目前一些工廠對大量紅薯渣的處理方法存在缺失，一種則是將其直接填埋，不僅占用田地，而且還會腐爛發(fā)臭，污染環(huán)境，另一種方法則是將其洗凈后作為飼料的原材料，但是作為飼料的原材料不僅營養(yǎng)成分不高，而且處理成本也較高，同時有的甚至直接喂養(yǎng)動物或廢棄，這樣會造成環(huán)境污染，資源浪費的現(xiàn)象。
[0003]目前大量廢水的排放使得環(huán)境得到了嚴重的破換，危害著人類的健康，因此有很多的去除污染物的吸附材料改性方法，通常采用的是水熱改性，化學改性方法，物理改性方法，但是目前比較有效的方法是一種新型的微生物改性方法，如專利號CN102641726A，專利名稱“紅薯渣吸附材料及其制備方法”，該方法本發(fā)明通過微生物作用來改變紅薯渣性能從而達到活化目的，吸附材料表面不僅附含多羥基、多羧基化合物使其表面性能得以改善，極性得到加強，對污水中有機物的凈化具有良好效果，吸附率達到99.9%以上，是一種環(huán)保友好型吸附材料但是只能改變物質(zhì)的表面性能，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)并未改變，吸附性能不能整體提尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對現(xiàn)有技術(shù)通過微生物生長的方式只能改變物質(zhì)的表面性能，提高吸附效果，但無法改變物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，造成吸附材料浪費、利用率不高，吸附性能也不能整體提高的弊端，提供了一種介孔紅薯渣吸附材料及其制備方法，該方法既改變了紅薯渣的表面性能，也改變了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而提高了它的吸附性能，使吸附更徹底，同時能將吸附材料徹底利用，提高了利用率。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:該吸附材料由紅薯渣、硝酸鎂、硝酸鐵和尿素為主要原料制備而成。
[0006]介孔紅薯渣吸附材料及其制備方法的具體步驟為:
(1)提取紅薯素后殘留紅薯渣150?200g，加入含有質(zhì)量分數(shù)為15?20%尿素的無水乙醇溶液600?900ml浸泡0.5?L Oh ;
(2)在上述混合物中加入3?4g硝酸鎂，5?6g硝酸鐵，室溫下攪拌0.5?1.0h ;
(3)待其靜置20?30min，將其過濾，在自然通風條件下將濾渣晾干；
(4)把晾干后的紅薯渣混合物用豬糞覆蓋，并保持溫度50°C?60°C，厭氧發(fā)酵10?12
天;
(5)將厭氧發(fā)酵后的紅薯渣置于陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉，發(fā)霉時間為12?15天；
(6)在發(fā)霉期間，每隔20min用無水乙醇將其淋濕，待霉芽長出0.5?0.8 μ m時，用質(zhì)量分數(shù)為1.5?2.0 % H2O2溶液滅菌；(7)滅菌后，在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔紅薯渣吸附材料。
[0007]本發(fā)明的原理:在原有微生物改性紅薯渣的吸附材料基礎(chǔ)上，加入硝酸鎂、硝酸鐵和含有尿素的無水乙醇混合體系中，經(jīng)引入硝酸鎂和硝酸鐵夾雜在土豆渣中，通過厭氧發(fā)酵整個紅薯渣內(nèi)部呈膨脹結(jié)構(gòu)，以紅薯渣為基質(zhì)，鎂、鐵為骨架，霉芽為生長點，經(jīng)滅菌后形成介孔。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
(1)既改變了紅薯渣的表面性能，也改變了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而提高了它的吸附性能，使吸附更徹底；
(2)能將吸附材料徹底利用，提高了利用率；
(3)處理成本低，保護環(huán)境。
【具體實施方式】
[0009]首先提取紅薯素后殘留紅薯渣150?200g，加入含有質(zhì)量分數(shù)為15?20%尿素的無水乙醇溶液600?900ml浸泡0.5?1.0h，再在上述混合物中加入3?4g硝酸鎂，5?6g硝酸鐵，室溫下攪拌0.5?1.0h，待其靜置20?30min，將其過濾，在自然通風條件下將濾渣晾干；接著把晾干后的紅薯渣混合物用豬糞覆蓋，并保持溫度50°C?60°C，厭氧發(fā)酵10?12天；其后將厭氧發(fā)酵后的紅薯渣置于陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉，發(fā)霉時間為12?15天，在發(fā)霉期間，每隔20min用無水乙醇將其淋濕，待霉芽長出0.5?0.8 μ m時，用質(zhì)量分數(shù)為1.5?2.0% H2O2溶液滅菌，滅菌后，在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔紅薯渣吸附材料。
實例I
[0010]首先提取紅薯素后殘留紅薯渣200g，加入含有質(zhì)量分數(shù)為20%尿素的無水乙醇溶液900ml浸泡1.0h,再在上述混合物中加入4g硝酸鎂，6g硝酸鐵，室溫下攪拌0.5?1.0h，待其靜置20min，將其過濾，在自然通風條件下將濾渣晾干；接著把晾干后的紅薯渣混合物用豬糞覆蓋，并保持溫度60°C，厭氧發(fā)酵12天；其后將厭氧發(fā)酵后的紅薯渣置于陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉，發(fā)霉時間為15天，在發(fā)霉期間，每隔20min用無水乙醇將其淋濕，待霉芽長出0.8 ym時，用質(zhì)量分數(shù)為2.0% H2O2溶液滅菌，滅菌后，在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔紅薯渣吸附材料。
[0011]取0.2g的介孔紅薯渣吸附材料放入體積為400ml含有氨氮的廢水中，攪拌15min，再測定廢水中的氨氮濃度，去除率高達99.99%。
實例2
[0012]首先提取紅薯素后殘留紅薯渣150g，加入含有質(zhì)量分數(shù)為15%尿素的無水乙醇溶液600ml浸泡0.5h，再在上述混合物中加入3g硝酸鎂，6g硝酸鐵，室溫下攪拌0.5h，待其靜置30min，將其過濾，在自然通風條件下將濾渣晾干；接著把晾干后的紅薯渣混合物用豬糞覆蓋，并保持溫度50°C，厭氧發(fā)酵12天；其后將厭氧發(fā)酵后的紅薯渣置于陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉，發(fā)霉時間為15天，在發(fā)霉期間，每隔20min用無水乙醇將其淋濕，待霉芽長出0.5 μπι時，用質(zhì)量分數(shù)為1.5% H2O2溶液滅菌，滅菌后，在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔紅薯渣吸附材料。
[0013]取0.1g的介孔紅薯渣吸附材料放入體積為300ml含硫的廢水中，攪拌lOmin，再測定廢水中的硫濃度，去除率高達99.99%。
實例3
[0014]首先提取紅薯素后殘留紅薯渣170g，加入含有質(zhì)量分數(shù)為16%尿素的無水乙醇溶液800ml浸泡0.5h，再在上述混合物中加入3g硝酸鎂，6g硝酸鐵，室溫下攪拌0.5h，待其靜置30min，將其過濾，在自然通風條件下將濾渣晾干；接著把晾干后的紅薯渣混合物用豬糞覆蓋，并保持溫度60°C，厭氧發(fā)酵11天；其后將厭氧發(fā)酵后的紅薯渣置于陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉，發(fā)霉時間為13天，在發(fā)霉期間，每隔20min用無水乙醇將其淋濕，待霉芽長出0.8 μπι時，用質(zhì)量分數(shù)為2.0% H2O2溶液滅菌，滅菌后，在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔紅薯渣吸附材料。
[0015]取0.1g的介孔紅薯澄吸附材料放入體積為500m含苯的廢水中，攪拌15min，再測定廢水中的苯濃度，去除率高達99.99%。
【主權(quán)項】
1.介孔紅薯渣吸附材料及其制備方法，其特征在于:該吸附材料由紅薯渣、硝酸鎂、硝酸鐵和尿素為主要原料制備而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述介孔紅薯渣吸附材料及其制備方法，其特征在于: (1)提取紅薯素后殘留紅薯渣150?200g，加入含有質(zhì)量分數(shù)為15?20%尿素的無水乙醇溶液600?900ml浸泡0.5?L Oh ;(2)在上述混合物中加入3?4g硝酸鎂，5?6g硝酸鐵，室溫下攪拌0.5?1.0h ; (3)待其靜置20?30min，將其過濾，在自然通風條件下將濾渣晾干； (4)把晾干后的紅薯渣混合物用豬糞覆蓋，并保持溫度50°C?60°C，厭氧發(fā)酵10?12天; (5)將厭氧發(fā)酵后的紅薯渣置于陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉，發(fā)霉時間為12?15天； (6)在發(fā)霉期間，每隔20min用無水乙醇將其淋濕，待霉芽長出0.5?0.8 μ m時，用質(zhì)量分數(shù)為1.5?2.0 % H2O2溶液滅菌； (7)滅菌后，在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔紅薯渣吸附材料。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種吸附材料及其制備方法，尤其涉及一種介孔紅薯渣吸附材料及其制備方法。本發(fā)明先將紅薯渣加入含有尿素的無水乙醇溶液中浸泡，再加入硝酸鎂，硝酸鐵，在室溫下攪拌，過濾，在自然通風條件下將濾渣晾干；接著把晾干后的紅薯渣混合物用豬糞覆蓋，厭氧發(fā)酵，之后將其渣置于陰暗、潮濕、通風的地方發(fā)霉，在發(fā)霉期間，每隔20min用無水乙醇將其淋濕，待霉芽長出0.5～0.8μm時，再H2O2溶液滅菌，最后在火爐上反復焙炒，然后迅速冷卻、冷凍干燥，即可得到介孔紅薯渣吸附材料。本發(fā)明改變了紅薯渣的表面性能，也改變了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而提高了它的吸附性能，吸附率高達99.99％，同時能將吸附材料徹底利用，提高了利用率，處理成本低，保護了環(huán)境。
【IPC分類】B01J20/30, B01J20/24
【公開號】CN104941596
【申請?zhí)枴緾N201510324414
【發(fā)明人】郭迎慶, 薛紅娟
【申請人】常州大學
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月12日