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一种用猪血豆腐制备环境友好型强效吸附剂的方法

阅读:0发布:2021-12-28

专利汇可以提供一种用猪血豆腐制备环境友好型强效吸附剂的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用猪血 豆腐 制备环境友好型强效 吸附 剂的方法,其是将猪血豆腐经干燥后 研磨 成粉,然后将所得猪血干粉与 柠檬酸 水 溶液按比例混合后于反应釜中进行水热炭化反应,再经减压抽滤、淋洗、干燥、磨粉后,制得猪血豆腐基环境友好型强效吸附剂。本发明首次以价廉易得的猪血豆腐为原料,在温和条件下经一步反应制备出表面具有丰富含 氧 、含氮等功能性基团的环境友好型吸附剂。所制备的吸附剂对重 金属离子 或染料分子呈现出高效的脱除性能,在环境污染治理等领域具有广阔应用前景,开拓了猪血资源高值化利用的新空间。,下面是一种用猪血豆腐制备环境友好型强效吸附剂的方法专利的具体信息内容。

1.一种用猪血豆腐制备环境友好型强效吸附剂的方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将猪血豆腐经干燥后研磨成粉,得猪血干粉;
2)将所得猪血干粉与柠檬酸溶液按比例混合均匀后,移入具聚四氟乙烯内衬的不锈反应釜中进行水热炭化反应,反应结束后自然冷却至室温;
3)将步骤2)所得产物经减压抽滤收集后,依次用蒸馏水和丙充分淋洗,干燥至恒重,再将其研磨成粉,即获得猪血豆腐基环境友好型强效吸附剂。
2. 根据权利要求1所述的用猪血豆腐制备环境友好型强效吸附剂的方法,其特征在于:步骤2中猪血干粉与柠檬酸水溶液混合的质量体积比为1:10 g/mL;
其中,所用柠檬酸水溶液的质量浓度为2% 8%。
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3.根据权利要求1所述的用猪血豆腐制备环境友好型强效吸附剂的方法,其特征在于:
步骤2)中所述的水热炭化反应的温度为160 220℃,反应时间为8 12h。
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说明书全文

一种用猪血豆腐制备环境友好型强效吸附剂的方法

技术领域

[0001] 本发明属于环境友好型材料制备与应用技术领域,具体涉及一种猪血豆腐基环境友好型强效吸附剂的制备方法。

背景技术

[0002] 热炭化最早用于模拟加速化反应,是一种以生物质或其组分为原料,在密封的容器中以水为溶剂,和反应介质在150 375℃和自生压力下合成热值(HHV)高的富~固体产物的过程。秸秆、果壳、木屑及其三大组分:纤维素、半纤维素和木质素等生物质,是当前制备水热炭的主要原料。
[0003] 近年来,水热炭化法已经成为一种高效的生物质预处理手段和生物质全组分转化方法。水热炭化技术具有以下显著的优势:对生物质原料水分含量没有限制,不需要对其进行干燥处理,节约了大量的预处理费用;水热炭化保留了大量原料中的、氮元素,产物表面含有丰富的含氧、含氮官能团,可应用于多种领域;处理设备简单、操作方便、应用规模可调节性强。作为生物质资源水热炭化的主产物,水热炭能够用于水体中重金属离子的吸附、高性能多孔炭的制备、作为制备固体酸催化剂的良好前驱体和作为电极材料、清洁能源等用途。
[0004] 我国是生猪养殖和消费大国,每年由屠宰生猪而产生的副产物猪血大约有150万吨。猪血凝固后形成的猪血豆腐是一种常见的传统猪血制品,其具有较高的营养价值,但是由于猪血豆腐的食用上口感较鸭血等其他动物凝血制品差,因而猪血市场价格低廉。虽然目前猪血在医药方面有所应用,如被加工成蛋白肽等,但利用率依然很小,大部分猪血原料会被直接倒掉,既造成巨大浪费,又污染环境。以猪血豆腐为原料,利用水热炭化技术制备表面富含活性官能基团的环境友好型富碳强效吸附剂的相关研究国内外尚未见报道。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种用猪血豆腐制备环境友好型强效吸附剂的方法,其是以生猪养殖的副产品猪血豆腐为原料,在温和条件下一步制备出表面具有丰富的含氧、含氮等功能性基团的环境友好型富碳吸附剂的方法。所制备的吸附剂对重金属离子或染料分子呈现出高效的脱除性能,在环境污染治理以及超级电容器电极材料等领域具有广阔应用前景,为猪血的高值化转化利用提供了一条新途径,具有显著的经济和生态效益。
[0006] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种用猪血豆腐制备环境友好型强效吸附剂的方法,其包括以下步骤:
1)将猪血豆腐经干燥后研磨成粉,得猪血干粉;
2)将所得猪血干粉与质量浓度为2% 8%的柠檬酸水溶液按质量体积比1:10(g/mL)混合~
均匀后,移入具聚四氟乙烯内衬的不锈反应釜中,将反应釜置于电热恒温鼓干燥箱中升温至160 220℃并保温反应8 12h,反应结束后自然冷却至室温;
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3)将步骤2)所得产物经减压抽滤收集后,依次用蒸馏水和丙充分淋洗,然后置于烘箱中干燥至恒重,再将其研磨成粉,即获得猪血豆腐基环境友好型强效吸附剂。
[0007] 本发明的显著优点在于:(1)本发明首次以价廉易得的猪血豆腐为原料,在温和条件下经一步反应制备出表面具有丰富含氧、含氮等功能性基团的环境友好型富碳吸附剂。经元素分析测定,本发明所得猪血豆腐基环境友好型强效吸附剂中各元素组成为:C(%):48.06 58.67;H(%):5.95 7.42;
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N(%):10.20 10.97;O(%):23.35 31.18。
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[0008] (2)本发明所得猪血豆腐基环境友好型强效吸附剂对重金属离子呈现出高效的脱除性能。经静态吸附法测定,其对水溶液中六价铬的平衡吸附量可达8.24 mg/g,脱除率可达95.2%。同时,该吸附剂对染料分子也具有较高的脱除性能。

具体实施方式

[0009] 为了使本发明所述的内容更加便于理解,下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明,但是本发明不仅限于此。
[0010] 实施例1(1)将市售的猪血豆腐置于真空冷冻干燥机中冷冻干燥2天后取出,研磨粉碎过40目筛后密封干燥保存备用;
(2)将步骤(1)中所得猪血干粉与质量浓度4%的柠檬酸水溶液按1:10(g/mL)的比例混合均匀后,取60 mL移入容积为100 mL的具聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,将反应釜置于电热恒温鼓风干燥箱中升温至160℃并保温反应12h后自然冷却至室温;
(3)将所得固体产物经减压抽滤进行收集后,依次用蒸馏水和丙酮充分淋洗后置于烘箱中干燥至恒重,然后将其研磨成粉,即可获得猪血豆腐基生物炭
[0011] 按照国家标准(GB/T 742-2008)测定所得生物炭的灰分含量。结果显示,其灰分含量(质量分数)为3.84%。
[0012] 采用德国 Elementar Vario EL Cube元素分析仪测定所得生物炭的元素组成。结果显示,其所含C、H、N、O元素的质量分数为:C(%):48.06;H(%):5.95;N(%):10.97;O(%):31.18。
[0013] 采用静态吸附法测定室温下所得生物炭对六价铬的吸附。结果显示,其在室温下对水溶液中六价铬的平衡吸附量为5.03 mg/g,脱除率为90.8%。
[0014] 实施例2(1)将市售的猪血豆腐置于真空冷冻干燥机中冷冻干燥2天后取出,研磨粉碎过40目筛后密封干燥保存备用;
(2)将步骤(1)中所得猪血干粉与质量分数8%的柠檬酸水溶液按1:10(g/mL)的比例混合均匀后,取60 mL移入容积为100 mL的具聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,将反应釜置于电热恒温鼓风干燥箱中升温至180℃并保温反应10h后自然冷却至室温;
(3)将所得固体产物经减压抽滤进行收集后,依次用蒸馏水和丙酮充分淋洗后置于烘箱中干燥至恒重,然后将其研磨成粉,即可获得猪血豆腐基生物炭。
[0015] 按照国家标准(GB/T 742-2008)测定所得生物炭的灰分含量。结果显示,其灰分含量(质量分数)为2.45%。
[0016] 采用德国 Elementar Vario EL Cube元素分析仪测定所得生物炭的元素组成。结果显示,其所含C、H、N、O元素的质量分数为:C(%):54.07;H(%):6.88;N(%):10.40;O(%):26.20。
[0017] 采用静态吸附法测定室温下所得生物炭对六价铬的吸附。结果显示,其在室温下对水溶液中六价铬的平衡吸附量为7.31 mg/g,脱除率为92.7%。
[0018] 实施例3(1)将市售的猪血豆腐置于真空冷冻干燥机中冷冻干燥2天后取出,研磨粉碎过40目筛后密封干燥保存备用;
(2)将步骤(1)中所得猪血干粉与质量分数2%的柠檬酸水溶液按1:10(g/mL)的比例混合均匀后,取60 mL移入容积为100 mL的具聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,将反应釜置于电热恒温鼓风干燥箱中升温至220℃并保温反应8h后自然冷却至室温;
(3)将所得固体产物经减压抽滤进行收集后,依次用蒸馏水和丙酮充分淋洗后置于烘箱中干燥至恒重,然后将其研磨成粉,即可获得猪血豆腐基生物炭。
[0019] 按照国家标准(GB/T 742-2008)测定所得生物炭的灰分含量。结果显示,其灰分含量(质量分数)为2.36%。
[0020] 采用德国 Elementar Vario EL Cube元素分析仪测定所得生物炭的元素组成。结果显示,其所含C、H、N、O元素的质量分数为:C(%):58.67;H(%):7.42;N(%):10.20;O(%):23.35。
[0021] 采用静态吸附法测定室温下所得生物炭对六价铬的吸附。结果显示,其在室温下对水溶液中六价铬的平衡吸附量为8.24 mg/g,脱除率可达95.2%。
[0022] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
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