一种具有吸附罗丹明B功能蓝藻生物炭的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有吸附罗丹明B功能蓝藻生物炭的制备方法，本发明选取巢湖打捞的蓝藻生物质为原料，利用KOH为活化剂，通过管式炉炭化制得具有特定功能的蓝藻生物炭材料。本发明以废弃蓝藻生物质为原料，制备蓝藻生物炭材料，一方面使得废弃蓝藻生物质得到安全处置，避免了二次污染，另一方面，蓝藻生物炭对罗丹明B具有较强的吸附功能，为净化染料废水提纯提供理论与关键技术支撑。

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种具有吸附罗丹明B功能蓝藻生物炭的制备方法。

背景技术

全球人工合成染料约有100万种，在印染、纺织、医药、造纸、食品等行业得到广泛应用，其中印染行业使用合成染料做多，占50％以上。由于工艺对合成染料的利用率比较低，每年有超过10％残留染料伴随着工业废水排放进入水环境。工业上使用量较大的染料主要包括偶氮类、酞菁类、蒽醌类、三苯甲烷类等，这些染料难以降解，且具有致毒、致畸形和致突变等生物危害，严重威胁水生态与人类健康，因此研发染料废水处理与控制技术十分必要。

罗丹明B是一种应用广泛的人工合成三苯甲烷类染料，不仅生物毒性大，而且还有致癌作用，目前处理罗丹明B废水方法主要包括物理吸附、高级氧化与生物降解等方法，但仍存在效率低、成本高等缺点。因此研发低成本、高效的处理罗丹明B废水方法对于净化染料废水具有重要意义。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种具有吸附罗丹明B功能蓝藻生物炭的制备方法。

技术方案：一种具有吸附罗丹明B功能蓝藻生物炭的制备方法，包括以下步骤：

(1)将打捞蓝藻过20目筛子，然后在105℃烘箱干燥，得到块状蓝藻生物质，之后将块状蓝藻生物质用粉碎机粉碎，得到粉末蓝藻生物质；

(2)将粉末蓝藻生物质与KOH按照质量比1:1混合，用锡箔纸包裹，置于管式炉热解，得到热解产物；

(3)将热解产物用5％盐酸清洗，中和热解产物中的KOH，然后利用循环水泵抽滤杯过0.45um膜，将固体截留在膜表面，然后再用纯净水清洗至中性，再将固体置于60℃烘箱干燥，干燥之后的固体用玛瑙研钵研磨成粉末，过100目筛子，即可得到最终的蓝藻生物炭材料。

作为优化：步骤(2)中，所述的管式炉热解的热解条件如下：700℃热解3h；升温速率：10℃/min；管式炉内气氛：惰性气体N

有益效果：本发明选取巢湖打捞的蓝藻生物质为原料，利用KOH为活化剂，通过管式炉炭化制得具有特定功能的蓝藻生物炭材料。本发明以废弃蓝藻生物质为原料，制备蓝藻生物炭材料，一方面使得废弃蓝藻生物质得到安全处置，避免了二次污染，另一方面，蓝藻生物炭对罗丹明B具有较强的吸附功能，为净化染料废水提纯提供理论与关键技术支撑。

附图说明

图1是本发明的初始罗丹明B浓度对吸附效果影响关系示意图(蓝藻生物炭与商业化活性炭投加量为0.1g/L)。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施例1

将制得的蓝藻生物炭材料与商业活性炭(对照)用于含罗丹明B染料废水处理，具体步骤如下：

称取2.5mg蓝藻生物炭与2.5mg活性炭分别投入25mL浓度为60mg/L罗丹明B溶液，控制恒温摇床温度25℃，转速150rpm，反应6h达到吸附平衡，离心(6000rpm，3min)获得上清液，用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭处理罗丹明B废水罗丹明B的去除率为98.6％，而商业活性炭对罗丹明B去除率只有62.2％。

具体实施例2

将制得的蓝藻生物炭材料与商业活性炭(对照)用于含罗丹明B染料废水处理，具体步骤如下：

称取2.5mg蓝藻生物炭与2.5mg活性炭分别投入25mL浓度为50mg/L罗丹明B溶液，控制恒温摇床温度25℃，转速150rpm，反应6h达到吸附平衡，离心(6000rpm，3min)获得上清液，用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭处理罗丹明B废水罗丹明B的去除率为97.9％，而商业活性炭对罗丹明B去除率只有69.5％。

具体实施例3

将制得的蓝藻生物炭材料与商业活性炭(对照)用于含罗丹明B染料废水处理，具体步骤如下：

称取2.5mg蓝藻生物炭与2.5mg活性炭分别投入25mL浓度为40mg/L罗丹明B溶液，控制恒温摇床温度25℃，转速150rpm，反应6h达到吸附平衡，离心(6000rpm，3min)获得上清液，用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭处理罗丹明B废水罗丹明B的去除率为97.4％，而商业活性炭对罗丹明B去除率只有79.6％。

具体实施例4

将制得的蓝藻生物炭材料与商业活性炭(对照)用于含罗丹明B染料废水处理，具体步骤如下：

称取2.5mg蓝藻生物炭与2.5mg活性炭分别投入25mL浓度为30mg/L罗丹明B溶液，控制恒温摇床温度25℃，转速150rpm，反应6h达到吸附平衡，离心(6000rpm，3min)获得上清液，用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭处理罗丹明B废水罗丹明B的去除率为97.9％，而商业活性炭对罗丹明B去除率只有87.9％。

具体实施例5

将制得的蓝藻生物炭材料与商业活性炭(对照)用于含罗丹明B染料废水处理，具体步骤如下：

称取2.5mg蓝藻生物炭与2.5mg活性炭分别投入25mL浓度为20mg/L罗丹明B溶液，控制恒温摇床温度25℃，转速150rpm，反应6h达到吸附平衡，离心(6000rpm，3min)获得上清液，用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭处理罗丹明B废水罗丹明B的去除率为97.5％，而商业活性炭对罗丹明B去除率为92.4％。

具体实施例6

将制得的蓝藻生物炭材料与商业活性炭(对照)用于含罗丹明B染料废水处理，具体步骤如下：

称取2.5mg蓝藻生物炭与2.5mg活性炭分别投入25mL浓度为10mg/L罗丹明B溶液，控制恒温摇床温度25℃，转速150rpm，反应6h达到吸附平衡，离心(6000rpm，3min)获得上清液，用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭处理罗丹明B废水罗丹明B的去除率为97.4％，而商业活性炭对罗丹明B去除率为95.3％。

本发明选取巢湖打捞的蓝藻生物质为原料，利用KOH为活化剂，通过管式炉炭化制得具有特定功能的蓝藻生物炭材料。本发明以废弃蓝藻生物质为原料，制备蓝藻生物炭材料，一方面使得废弃蓝藻生物质得到安全处置，避免了二次污染，另一方面，蓝藻生物炭对罗丹明B具有较强的吸附功能，为净化染料废水提纯提供理论与关键技术支撑。