【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于環境保護，具體涉及一種高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑及其制備方法。
技術介紹
1、硝酸鹽污染會對環境和人類健康產生嚴重負面影響。它有可能導致嬰兒高鐵血紅蛋白血癥(藍嬰癥)以及胃癌，并造成水體富營養化。硝酸鹽的去除方法主要有離子交換、植物修復、化學/催化還原、電滲析和吸附等。吸附工藝具有經濟、節能、設計、工作靈活等優點，最顯著的優點是該吸附劑可以多次重復使用，并被證明具有很高的經濟效益。
2、目前常見的吸附劑主要是活性炭為代表的有機吸附劑。這類吸附劑由于其本身極高的吸附效率而得到廣泛應用。雖然活性炭對硝酸鹽離子和其他污染物具有較高的吸附能力，但在成本和再生能力方面存在較大的缺點，使其在處理廢水中的硝酸鹽離子方面處于劣勢。因此，有必要進一步研究更具成本效益和效率的硝酸鹽吸附劑。生物吸附已經成為從水溶液中消除重金屬和有機物質等污染物的有效方法，闊莢合歡因其吸附有機物、染料、陰離子化合物和水中重金屬的能力而被廣泛用于吸附劑的研究，有著良好的經濟效益與推廣潛力。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的缺陷，本專利技術的目的在于提供一種高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑及其制備方法。
2、為實現上述目的，本專利技術所采取的解決方案如下：
3、第一個方面，本專利技術提供一種高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑的制備方法，包括如下步驟：
4、步驟(1)，將植物枝葉或植物表皮用去離子水反復沖洗，放置到干燥處自然風干；
5、步驟
6、步驟(3)，將三氯化鐵加入到去離子水中，然后加入步驟(2)得到的產物、并持續攪拌，對植物基粉末進行改性；
7、步驟(4)，緩慢加入氫氧化鈉溶液，調整溶液ph值至12，然后陳化；
8、步驟(5)，在陳化結束后，用抽吸泵過濾懸浮液，用去離子水再次沖洗，以去除殘余的氯離子，然后干燥，得到所述的高效改性植物基水體亞硝酸鹽生物吸附劑。優選地，所述植物枝葉或植物表皮選自印度楝葉、佛頭果葉、番石榴葉、橙子皮和芒果葉中的一種或幾種。
9、優選地，所述植物枝葉或植物表皮為闊英合歡種英。
10、根據本專利技術的制備方法，本專利技術優先選用闊英合歡種英作為植物基水體硝酸鹽生物吸附劑的原材料，該材料有著比傳統活性炭吸附劑更高的選擇性與更低的價格，有著良好的經濟效益與推廣潛力。
11、優選地，步驟(1)中，用去離子水反復沖洗3次，自然風干的時間為3-7天，確保植物枝葉或植物表皮中的水分完全蒸發。
12、優選地，步驟(2)中：研磨裝置的研磨速度為2500-3500rpm，研磨后的植物基粉末的粒徑為0.05-1.0mm；所述的干燥的溫度為25-35℃，干燥的時間為1.5-2.5h；所述的過篩的篩網目數為40目。
13、優選地，步驟(3)中，三氯化鐵的濃度為0.6-0.8g/ml，三氯化鐵與植物基粉末的質量比為(0.1-5)：1，優選地為(0.1-3)：1，更優選地為(0.5-2)：1；持續攪拌的速度為100-150rpm，攪拌的時間為30-45min，以保證三氯化鐵與植物基粉末的充分接觸與反應。
14、根據本專利技術的制備方法，在該步驟中，采用三氯化鐵溶液對研磨后的植物基粉末進行改性處理，不僅可以破壞植物基粉末的纖維組織的結晶性，還可以使纖維組織的角質和蠟質層受到破壞，使得起吸附作用的物質裸露在外面，提高植物基粉末的比表面積，從而提高與被吸附物質的接觸面積，提高吸附性能。而且，本專利技術的制備方法中，先將植物枝葉或植物表皮進行粉碎，然后再對粉碎后的植物基粉末進行三氯化鐵溶液的改性處理，使得粉碎后的粉末表面被改性處理，改性處理效果更加徹底。
15、優選地，步驟(4)中，陳化的溫度為50-70℃。
16、優選地，步驟(5)中，干燥的溫度為100-110℃，干燥的時間為5-7h。
17、第二個方面，本專利技術還提供一種如上所述的制備方法得到的高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑。
18、優選地，所述高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑的粒徑為0.05-1.0mm，比表面積為1730-1980m2/g。
19、優選地，所述高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑對硝酸鹽去除效果經紫外分光光度儀分析結果顯示，吸附時間在15-180min內所述高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑對硝酸鹽有持續超過25mg/g的吸附量。
20、現有技術相比，本專利技術的有益效果在于：
21、本專利技術制備的高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑，相較于傳統的活性炭吸附劑具有更大的比表面積，能夠有效去除水體中的硝酸鹽，吸附時間在15-180min內對硝酸鹽均有持續、高效的吸附效果，闊英合歡種英原材料成本極低，原材料來源穩定且易獲取，有著良好的經濟和社會效益。
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1.一種高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述植物枝葉或植物表皮為闊英合歡種英。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，用去離子水反復沖洗3次，自然風干的時間為3-7天，確保植物枝葉或植物表皮中的水分完全蒸發。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中：研磨裝置的研磨速度為2500-3500rpm，研磨后的植物基粉末的粒徑為0.05-1.0mm；所述的干燥的溫度為25-35℃，干燥的時間為1.5-2.5h；所述的過篩的篩網目數為40目。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，三氯化鐵的濃度為0.6-0.8g/ml，三氯化鐵與植物基粉末的質量比為(0.1-5)：1，優選地為(0.1-3)：1，更優選地為(0.5-2)：1；持續攪拌的速度為100-150rpm，攪拌的時間為30-45min，以保證三氯化鐵與植物基粉末的充分接觸與反應。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(5)中，干燥的溫度為100-110℃，干燥的時間為5-7h。
8.一種如權利要求1-7任一項所述的制備方法得到的高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑。
9.根據權利要求8所述的高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑，其特征在于，所述高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑的粒徑為0.05-1.0mm，比表面積為1730-1980m2/g。
10.根據權利要求8所述的高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑，其特征在于，所述高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑對硝酸鹽去除效果經紫外分光光度儀分析結果顯示，吸附時間在15-180min內所述高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑對硝酸鹽有持續超過25mg/g的吸附量。
...【技術特征摘要】
1.一種高效改性植物基水體硝酸鹽生物吸附劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述植物枝葉或植物表皮為闊英合歡種英。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，用去離子水反復沖洗3次，自然風干的時間為3-7天，確保植物枝葉或植物表皮中的水分完全蒸發。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中：研磨裝置的研磨速度為2500-3500rpm，研磨后的植物基粉末的粒徑為0.05-1.0mm；所述的干燥的溫度為25-35℃，干燥的時間為1.5-2.5h；所述的過篩的篩網目數為40目。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，三氯化鐵的濃度為0.6-0.8g/ml，三氯化鐵與植物基粉末的質量比為(0.1-5)：1，優選地為(0.1-3)：1，更優選地為(0.5-2)：1；持續攪拌的速度為100-150rpm，攪拌的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：賈正淼，封濤，李忠元，鄭為升，柯友青，駱潤來，趙楠，陳星，吳思寒，趙建鋒，王曉康，劉春琦，
申請(專利權)人：中國建筑第八工程局有限公司，
類型：發明
國別省市：
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