本發明涉及重金屬吸附材料
技術領域：
，具體是一種利用花生殼制備的重金屬吸附材料及其制備方法。
背景技術：
：重金屬是一種可在生物體內蓄積的有毒元素，隨著工業的發展，重金屬污染受到廣泛重視，重金屬進入環境后會在生物鏈中累積和富集，且不能被生物降解，可長期潛伏在環境中，并伴隨食物鏈進入人體嚴重危害生命健康。目前去除水中重金屬離子的方法一般有：混凝法、化學沉淀法、膜分離法、離子交換樹脂法、生物法、吸附法等。混凝法是利用投加混凝劑所形成的絮體吸附去除重金屬離子，該法需消耗較大量的混凝劑，成本較高，常規水質條件下重金屬離子的去除效果不理想；化學沉淀法是把重金屬離子轉化成難溶于水的硫化物或氫氧化物等鹽類后進行沉淀去除，具有流程簡單、處理成本低等優點，但渣量大、含水率高、脫水困難，且有二次污染的風險，而且由于該法所基于溶度積的原理，它無法處理重金屬離子濃度較低的廢水；膜分離法是利用膜的選擇性，以膜兩側存在的能量差作為推動力，允許某些組分透過而保留混合物中其他組分，從而達到分離目的的技術，它能有效的去除水中的重金屬離子，但處理成本很高；離子交換樹脂法是通過離子交換樹脂將溶于水中的重金屬離子交換到樹脂中，以此去除或回收重金屬離子，但離子交換樹脂價格昂貴，且再生需消耗大量藥劑；生物法是生物體借助物理、化學作用吸附重金屬離子，具有節能、處理效率高、易于分離回收重金屬等優點，但生物法需要進行生物的引種、培養以及營養物質補給，運行操作不便；而且當重金屬離子濃度較高時，會對生物產生毒副作用，引起生物反應效率降低甚至失效；吸附法是利用多孔性固態物質吸附去除水中污染物的一種傳統方法，具有原料來源多樣，使用操作簡便、可再生等優點，目前應用較廣，但適用于重金屬去除的高效、經濟的重金屬離子吸附材料尚不多見。采用農副產品作為重金屬吸附材料一直是本領域的研究熱點，由于農副產品來源廣泛，價格低廉，且使用過程中不會存在二次污染，因此受到廣泛關注。現有技術中公開了多種農副產品在重金屬吸附領域的應用，花生殼就是其中的一種。但現有的基于花生殼制備的吸附材料對重金屬的吸附效果表現不佳，實用性不強。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種利用花生殼制備的重金屬吸附材料及其制備方法，以解決上述
背景技術：
中提出的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種利用花生殼制備的重金屬吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：花生殼21-25份、硅藻土12-16份、木質素磺酸鈉4-7份、氯化羥鋁2-5份、半胱氨酸3-6份、沒藥甾酮2-5份。作為本發明進一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：花生殼22-24份、硅藻土13-15份、木質素磺酸鈉5-6份、氯化羥鋁3-4份、半胱氨酸4-5份、沒藥甾酮3-4份。作為本發明再進一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：花生殼23份、硅藻土14份、木質素磺酸鈉5.7份、氯化羥鋁3.5份、半胱氨酸4.4份、沒藥甾酮3.8份。所述利用花生殼制備的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：1)稱取花生殼，粉碎至粒徑為1-2mm，放入烘箱中，在140-150℃下干燥處理1-2h，獲得花生殼粉；2)將花生殼粉投入至超微粉碎機中，進行超微粉碎，超微粉碎后，過400-500目篩，獲得花生殼超微粉；3)稱取硅藻土，在620-650℃下保溫處理40-50min，粉碎后，過200-300目篩，獲得硅藻土粉末，備用；4)稱取木質素磺酸鈉和沒藥甾酮，合并后，加入總量10-13倍重量的去離子水，在85-90℃下攪拌混合1-2h，獲得混合液A；5)稱取氯化羥鋁和半胱氨酸，加入至混合液A中，在60-65℃下攪拌混合40-50min，然后再超聲波處理50-60min，獲得混合液B；6)將花生殼超微粉和硅藻土粉末加入至球磨機中進行濕法球磨，以混合液B作為研磨液，球磨處理3-4h，獲得漿液；7)將漿液真空干燥后，獲得干燥產物，將干燥產物在480-490℃下保溫處理1-2h，然后自然冷卻至室溫，再研磨粉碎，過100-200目篩，即可。上述吸附材料能夠應用于處理重金屬廢水。與現有技術相比，本發明的有益效果是：1、本發明制備的重金屬吸附材料對重金屬鉛離子和重金屬鎘離子均具有良好的吸附效果，吸附性能優異，能夠應用于重金屬處理領域。2、本發明制備的吸附材料，其利用花生殼作為原料，對花生殼這一農副產品進行廢物利用，變廢為寶，降低了生產成本，有利于生產出低成本的重金屬吸附材料，有利于重金屬處理行業的發展。具體實施方式下面結合具體實施方式對本發明的技術方案作進一步詳細地說明。實施例1一種利用花生殼制備的重金屬吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：花生殼21份、硅藻土12份、木質素磺酸鈉4份、氯化羥鋁2份、半胱氨酸3份、沒藥甾酮2份。本實施例中，所述利用花生殼制備的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：1)稱取花生殼，粉碎至粒徑為1mm，放入烘箱中，在140℃下干燥處理1h，獲得花生殼粉；2)將花生殼粉投入至超微粉碎機中，進行超微粉碎，超微粉碎后，過400目篩，獲得花生殼超微粉；3)稱取硅藻土，在620℃下保溫處理40min，粉碎后，過200目篩，獲得硅藻土粉末，備用；4)稱取木質素磺酸鈉和沒藥甾酮，合并后，加入總量10倍重量的去離子水，在85℃下攪拌混合1h，獲得混合液A；5)稱取氯化羥鋁和半胱氨酸，加入至混合液A中，在60℃下攪拌混合40min，然后再超聲波處理50min，獲得混合液B；6)將花生殼超微粉和硅藻土粉末加入至球磨機中進行濕法球磨，以混合液B作為研磨液，球磨處理3h，獲得漿液；7)將漿液真空干燥后，獲得干燥產物，將干燥產物在480℃下保溫處理1h，然后自然冷卻至室溫，再研磨粉碎，過100目篩，即可。實施例2一種利用花生殼制備的重金屬吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：花生殼22份、硅藻土13份、木質素磺酸鈉6份、氯化羥鋁4份、半胱氨酸4份、沒藥甾酮4份。本實施例中，所述利用花生殼制備的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：1)稱取花生殼，粉碎至粒徑為1mm，放入烘箱中，在145℃下干燥處理1h，獲得花生殼粉；2)將花生殼粉投入至超微粉碎機中，進行超微粉碎，超微粉碎后，過400目篩，獲得花生殼超微粉；3)稱取硅藻土，在630℃下保溫處理43min，粉碎后，過200目篩，獲得硅藻土粉末，備用；4)稱取木質素磺酸鈉和沒藥甾酮，合并后，加入總量11倍重量的去離子水，在86℃下攪拌混合1.5h，獲得混合液A；5)稱取氯化羥鋁和半胱氨酸，加入至混合液A中，在62℃下攪拌混合45min，然后再超聲波處理60min，獲得混合液B；6)將花生殼超微粉和硅藻土粉末加入至球磨機中進行濕法球磨，以混合液B作為研磨液，球磨處理3h，獲得漿液；7)將漿液真空干燥后，獲得干燥產物，將干燥產物在483℃下保溫處理1.5h，然后自然冷卻至室溫，再研磨粉碎，過100目篩，即可。實施例3一種利用花生殼制備的重金屬吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：花生殼23份、硅藻土14份、木質素磺酸鈉5.7份、氯化羥鋁3.5份、半胱氨酸4.4份、沒藥甾酮3.8份。本實施例中，所述利用花生殼制備的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：1)稱取花生殼，粉碎至粒徑為1.5mm，放入烘箱中，在145℃下干燥處理1.5h，獲得花生殼粉；2)將花生殼粉投入至超微粉碎機中，進行超微粉碎，超微粉碎后，過500目篩，獲得花生殼超微粉；3)稱取硅藻土，在640℃下保溫處理45min，粉碎后，過200目篩，獲得硅藻土粉末，備用；4)稱取木質素磺酸鈉和沒藥甾酮，合并后，加入總量12倍重量的去離子水，在87℃下攪拌混合1.5h，獲得混合液A；5)稱取氯化羥鋁和半胱氨酸，加入至混合液A中，在63℃下攪拌混合45min，然后再超聲波處理55min，獲得混合液B；6)將花生殼超微粉和硅藻土粉末加入至球磨機中進行濕法球磨，以混合液B作為研磨液，球磨處理3.5h，獲得漿液；7)將漿液真空干燥后，獲得干燥產物，將干燥產物在485℃下保溫處理1.5h，然后自然冷卻至室溫，再研磨粉碎，過200目篩，即可。實施例4一種利用花生殼制備的重金屬吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：花生殼24份、硅藻土15份、木質素磺酸鈉5份、氯化羥鋁3份、半胱氨酸5份、沒藥甾酮3份。本實施例中，所述利用花生殼制備的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：1)稱取花生殼，粉碎至粒徑為2mm，放入烘箱中，在143℃下干燥處理1.5h，獲得花生殼粉；2)將花生殼粉投入至超微粉碎機中，進行超微粉碎，超微粉碎后，過400目篩，獲得花生殼超微粉；3)稱取硅藻土，在630℃下保溫處理47min，粉碎后，過300目篩，獲得硅藻土粉末，備用；4)稱取木質素磺酸鈉和沒藥甾酮，合并后，加入總量13倍重量的去離子水，在87℃下攪拌混合1h，獲得混合液A；5)稱取氯化羥鋁和半胱氨酸，加入至混合液A中，在62℃下攪拌混合47min，然后再超聲波處理50min，獲得混合液B；6)將花生殼超微粉和硅藻土粉末加入至球磨機中進行濕法球磨，以混合液B作為研磨液，球磨處理3.5h，獲得漿液；7)將漿液真空干燥后，獲得干燥產物，將干燥產物在485℃下保溫處理1.5h，然后自然冷卻至室溫，再研磨粉碎，過100目篩，即可。實施例5一種利用花生殼制備的重金屬吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：花生殼25份、硅藻土16份、木質素磺酸鈉7份、氯化羥鋁5份、半胱氨酸6份、沒藥甾酮5份。本實施例中，所述利用花生殼制備的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：1)稱取花生殼，粉碎至粒徑為2mm，放入烘箱中，在150℃下干燥處理2h，獲得花生殼粉；2)將花生殼粉投入至超微粉碎機中，進行超微粉碎，超微粉碎后，過500目篩，獲得花生殼超微粉；3)稱取硅藻土，在650℃下保溫處理50min，粉碎后，過300目篩，獲得硅藻土粉末，備用；4)稱取木質素磺酸鈉和沒藥甾酮，合并后，加入總量13倍重量的去離子水，在90℃下攪拌混合2h，獲得混合液A；5)稱取氯化羥鋁和半胱氨酸，加入至混合液A中，在65℃下攪拌混合50min，然后再超聲波處理60min，獲得混合液B；6)將花生殼超微粉和硅藻土粉末加入至球磨機中進行濕法球磨，以混合液B作為研磨液，球磨處理4h，獲得漿液；7)將漿液真空干燥后，獲得干燥產物，將干燥產物在490℃下保溫處理2h，然后自然冷卻至室溫，再研磨粉碎，過200目篩，即可。對比例1與實施例3相比，不含沒藥甾酮，其他與實施例3相同。對比例2與實施例3相比，不含半胱氨酸，其他與實施例3相同。對比例3與實施例3相比，不含沒藥甾酮和半胱氨酸，其他與實施例3相同。對比例4與實施例3相比，采用常規的制備方法，其他與實施例3相同。其中，所述常規制備方法為將各原料粉碎混合均勻即可。采用實施例1-5和對比例1-4所制備的吸附材料進行重金屬吸附試驗，測定各吸附材料在20℃、pH＝7的條件下對重金屬的吸附性能，試驗結果如表1所示。表1吸附性能表組別Cd(mg/g)Pb(mg/g)實施例176.83225.73實施例276.56232.85實施例382.54236.47實施例481.36228.96實施例579.91229.58對比例168.20187.26對比例265.72186.54對比例358.46158.43對比例463.57173.52從上表可以看出，本發明制備的吸附材料對重金屬鉛離子和重金屬鎘離子均具有良好的吸附效果，吸附性能優異，能夠應用于重金屬處理領域。本發明制備的吸附材料，其利用花生殼作為原料，對花生殼這一農副產品進行廢物利用，變廢為寶，降低了生產成本，有利于生產出低成本的重金屬吸附材料，有利于重金屬處理行業的發展。另外，從實施例3與對比例1-3的數據對比中可以看出，實施例3所制備的吸附材料的性能優于對比例1-3，且對比例1-2所制備的吸附材料的性能優于對比例3。由于對比例1與實施例3相比，不含沒藥甾酮，其他與實施例3相同；對比例2與實施例3相比，不含半胱氨酸，其他與實施例3相同；對比例3與實施例3相比，不含沒藥甾酮和半胱氨酸，其他與實施例3相同。因此可以看出，本發明通過添加沒藥甾酮和半胱氨酸，沒藥甾酮、半胱氨酸與其他組分協同作用，有利于提高對重金屬的吸附效果。從實施例3與對比例4的數據對比中可以看出，實施例3所制備的吸附材料的性能優于對比例4，由于對比例4與實施例3相比，采用常規的制備方法，其他與實施例3相同，因此采用本發明制備方法對本發明各原料進行處理，有利于提高對重金屬的吸附效果。上面對本發明的較佳實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。當前第1頁1 2 3