[發(fā)明專(zhuān)利]一種改性生物炭基復(fù)合材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810175454.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108339534A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳東進(jìn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東莞市聯(lián)洲知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營(yíng)管理有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/26
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 連平

本發(fā)明提供了一種改性生物炭基復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：首先以花生殼為原料制得花生殼粉末，然后采用淀粉水溶液處理，再進(jìn)行凍干處理，制得預(yù)處理花生殼粉末；然后將其置于鈦酸四丁酯的無(wú)水乙醇溶液中處理，制得納米氧化鈦/生物炭基復(fù)合材料；最后將其置于含氮?dú)夥罩校心ヌ幚恚^(guò)200?300目篩，得到預(yù)處理納米氧化鈦/生物炭基復(fù)合材料；最后將聚天冬氨酸和無(wú)水乙醇混合攪拌均勻，然后加入上述制得的預(yù)處理納米氧化鈦/生物炭基復(fù)合材料，30?50℃下攪拌處理5h，過(guò)濾，干燥，制得改性生物炭基復(fù)合材料。本發(fā)明制得的復(fù)合材料表面活性位點(diǎn)多，孔隙率大，吸附容量大，穩(wěn)定性好。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明是涉及重金屬處理領(lǐng)域，具體的涉及一種改性生物炭基復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)：

重金屬向水體的排放對(duì)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的危害巨大。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，大量的重金屬排放到水體中，這些重金屬污染物不可降解、并對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物具有毒性作用。因此，如何處理重金屬?gòu)U水極為重要。一般的重金屬?gòu)U水處理方法有吸附、化學(xué)沉淀、離子交換、反滲透等。其中，吸附是一種操作簡(jiǎn)單、成本低，且處理污染物較為高效。

中國(guó)專(zhuān)利(201610471568.0)公開(kāi)一種生物炭負(fù)載磁性明膠復(fù)合材料及其制備方法與用途，該復(fù)合材料以生物炭為基體，基體表面負(fù)載磁性明膠。制備的具體步驟為：制備的順序是先將生物質(zhì)粉末置于管式爐中熱解得到生物炭，再將明膠負(fù)載Fe₃O₄得到磁性明膠，再將生物炭負(fù)載上這一復(fù)合物得到所述產(chǎn)品。該方法制得的材料吸附性能優(yōu)異，易于固液分離。但是其表面活性位點(diǎn)少，吸附容量需要進(jìn)一步改善，才能滿(mǎn)足不同濃度重金屬?gòu)U水處理的需求。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改性生物炭基復(fù)合材料的制備方法，該方法制得的改性生物炭基復(fù)合材料表面活性位點(diǎn)多，孔隙率大，吸附容量大，穩(wěn)定性好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種改性生物炭基復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將花生殼清洗干凈，干燥，研磨成粉末，然后置于淀粉水溶液中攪拌處理，處理結(jié)束后凍干處理，制得預(yù)處理花生殼粉末；

(2)將上述制得的預(yù)處理花生殼粉末置于鈦酸四丁酯的無(wú)水乙醇溶液中，50-60℃、3000rpm下處理5-15h，處理結(jié)束后冷卻至室溫，過(guò)濾，得到的沉淀依次經(jīng)過(guò)去離子水和無(wú)水乙醇洗滌，干燥，干燥得到的粉末置于馬弗爐內(nèi)800-1200℃下燒結(jié)處理3h，處理結(jié)束后制得納米氧化鈦/生物炭基復(fù)合材料；

(3)將上述制得的納米氧化鈦/生物炭基復(fù)合材料置于含氮?dú)夥罩校心ヌ幚恚^(guò)200-300目篩，得到預(yù)處理納米氧化鈦/生物炭基復(fù)合材料；

(4)將聚天冬氨酸和無(wú)水乙醇混合攪拌均勻，然后加入上述制得的預(yù)處理納米氧化鈦/生物炭基復(fù)合材料，30-50℃下攪拌處理5h，過(guò)濾，干燥，制得改性生物炭基復(fù)合材料。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述淀粉水溶液的質(zhì)量濃度為10-15wt％。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述花生殼粉末和淀粉水溶液的用量比為(0.5-1)g：1mL。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述攪拌處理的時(shí)間為3-9h，攪拌處理的溫度為35-45℃。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，凍干處理的溫度為-45℃，所述凍干處理的時(shí)間為13-22h。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述預(yù)處理花生殼粉末、鈦酸四丁酯的用量比為(3-6)g：1ml。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述含氮?dú)夥諡榈獨(dú)猓趸睔庵械囊环N，其流速為30sccm。