创新实验计划之――蔗渣制备环境友好吸附材料【专题…

项目负责人：2007级环境科学与工程专业   雷静

指导老师：黄金阳

1．研究意义

        蔗渣是糖厂的很大一部分副产品，大约占甘蔗的24-27%，每生产出一吨的蔗糖，就会产生2-3吨的蔗渣。我国甘蔗制糖业每年产生600多万吨蔗渣，除少量用作造纸工业原料和饲料外，大部分作焚烧处理，既污染了环境，又造成了资源的极大浪费。将蔗渣用于造纸，其经济价值不能很好的表现出来，其主要成分纤维素也没有得到充分利用。

        蔗渣中的主要成分是纤维素和木质素，它们分别占到蔗渣干重的59.01%和20.85%。纤维素分子具有3个活泼的羟基，利用它与一系列羟基的化学反应，可以制备出一系列功能材料。而木质素又称木素, 是自然界惟一能提供可再生芳基化合物的非石油资源,具有可再生、可降解等性质，所以木质素基吸附材料是木质素高值化利用的途径之一，且其对重金属具有强吸附能力。可见，含有丰富的纤维素和木质素的蔗渣作为一种吸附剂制备原料具有很大的优越性，用蔗渣生产的吸附剂具有成本低、无毒、可降解、吸附性能好等优点，是一种新型的环境友好材料。

 

        近几年人们开始热衷于对蔗渣等废弃物转化成高附加值的重金属离子吸附剂的研究。重金属是造成水体污染的一类非降低型，可沿食物链或食物网被生物吸收、蓄集，最终造成人体积累和慢性中毒的物质。水体中重金属污染防治一直是环境保护研究的热点。开发新型吸附剂用于重金属离子的吸附、分离和提取，对于环境保护具有重要意义。但由于木质纤维资源所含的不同的功能基（如羧基、酚羟基、脂肪族羟基和羰基等）只能够吸附一部分重金属离子，且吸附能力有限。为了提高木质纤维的吸附量，增强吸附性能，必须对其进行化学改性。

          本项目拟用漳州糖厂产生的蔗渣为原料，通过化学改性的方法制备出具高选择性、高吸附性能的吸附材料，并将其应用于对重金属废水的处理。本课题具有双重环保意义，既能减少工业生产过程中废弃物的排放量，减轻环境的污染负荷，又能利用所制备出的吸附材料替代价格较贵的活性炭或离子交换树脂处理废水，且具有较好的再生性能，不产生二次污染，是一种优异的环境友好材料。改性蔗渣吸附剂的制备和应用，可以达到“变废为宝，以废治废”的目的，符合 “节能减排”的要求，具有较高的经济效益、社会效益和环境效益。

        以制糖业产生的蔗渣作为原料，利用纤维素和木质素本身具有的吸附性能，再通过化学改性的方法提高其吸附性能，制备出具有更高选择性和吸附效果的改性蔗渣吸附剂，并将其应用于对重金属废水的处理，使其处理效果优于其它种类的吸附剂，达到“变废为宝，以废治废”的目的，既减少了固体废弃物的排放量，又为重金属废水处理提供更加经济高效的方法。