[發明專利]磁性豬糞生物炭及其制備方法

有效

• 申請號: 201711449364.8
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108126657B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 王榮忠;黃丹蓮;賴萃;劉云國;曾光明;張辰;萬佳;龔小敏;薛文靜;張青;羅浩
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 黃麗

1.一種磁性豬糞生物炭的制備方法，包括以下步驟：

（1）將預處理后的豬糞置于氮氣氣氛下加熱升溫至300℃～700℃進行高溫熱解，升溫速率為8℃/min～12℃/min，熱解時間為2h～4h，然后冷卻至室溫，經碾碎、過100目～200目篩后，得到豬糞生物炭；所述豬糞的預處理過程為：采集新鮮豬糞，經烘干、粉碎和過100目～200目篩后，密封貯存備用，其中烘至豬糞的含水率為10%～15%；

（2）將步驟（1）所得豬糞生物炭與水混合進行攪拌分散，攪拌速度為800r/min～1000r/min，攪拌時間為20min～30min，得到豬糞生物炭分散液；分別配置三價鐵鹽溶液和二價鐵鹽溶液，然后將三價鐵鹽溶液和二價鐵鹽溶液混合并攪拌，攪拌速度為1083r/min～1300r/min，攪拌時間為20min～30min，得到鐵鹽混合溶液；所述三價鐵鹽為FeCl₃·6H₂O，所述二價鐵鹽為FeSO₄·7H₂O；所述豬糞生物炭、FeCl₃·6H₂O、FeSO₄·7H₂O的質量比為4.5～5.0∶4.8～5.0∶2.7～2.8；

（3）將步驟（2）所得豬糞生物炭分散液與鐵鹽混合溶液混合并攪拌，攪拌的速度為867r/min～1083r/min，攪拌時間為20min～30min，調節所得溶液體系的pH值至10～11，繼續攪拌30min～40min后，將溶液體系煮沸，保持沸騰60min～90min，經過濾、洗滌和烘干后，得到磁性豬糞生物炭；

所述磁性豬糞生物炭的灰分含量為50%～70%，比表面積為240m²/g～280m²/g，孔體積為0.3cm³/g～0.5cm³/g，孔平均粒徑為1nm～3nm，飽和磁強度為6emu·g^-1～9emu·g^-1。

2.根據權利要求1所述的磁性豬糞生物炭的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，所述加熱升溫至300℃、500℃或700℃進行高溫熱解。

3.根據權利要求1所述的磁性豬糞生物炭的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中，采用氫氧化鈉溶液滴加至所述溶液體系中調節pH值，氫氧化鈉溶液的濃度為8mol/L～10mol/L。

4.根據權利要求1所述的磁性豬糞生物炭的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中，所述洗滌先后采用超純水和乙醇進行，所述烘干的溫度為60℃～70℃。