[發明專利]一種硫基改性稻殼炭、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201810863132.5
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN108772419B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 王德新;劉代歡;李鵬祥;戴青云;朱維
• 申請（專利權）人: 湖南永清環保研究院有限責任公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;胡凌云

本發明涉及一種硫基改性稻殼炭、制備方法及其應用，該硫基改性稻殼炭是以稻殼炭為載體，通過其表面載硫改性而制得。本發明的改性稻殼炭修復材料可充分利用糧食加工過程中所生成的大量稻殼制得，原材料來源豐富、成本低廉、富含鉀、鈣、鎂、硅等組分，且稻殼炭的結構極為穩定，通過負載硫化物，大大提高吸附固定鎘的容量與強度，從而高效鈍化土壤中有效鎘，降低土壤鎘的生物有效性。

技術領域

本發明涉及一種硫基改性稻殼炭、制備方法及其應用，屬于重金屬污染土壤修復技術領域。

背景技術

據不完全統計，每年全世界由人為因素向環境中釋放的重金屬鎘約3萬噸，其中進入土壤中的鎘占82％～94％。最新的土壤污染狀況顯示，鎘含量在全國范圍內普遍增加，在西南地區和沿海地區增幅超過50％，在華北、東北和西部地區增加10～40％，土壤的鎘污染導致農作物的產量和質量受到影響，已威脅到人類的安全。

近年來，生物炭作為一種新興的吸附材料，因其原材料豐富、價格低廉以及優良的結構特性，成為當前環境治理修復研究的熱點。大量研究表明，生物炭較大的比表面積、孔隙度和豐富的表面含氧官能團，使其作為土壤修復劑具有可行性(戴靜、劉陽生，2013)，尤其對土壤重金屬的吸附固定，降低土壤重金屬的生物有效性等方面具有良好的應用前景(袁金華、徐仁扣，2011)。

生物炭在水污染治理中已得到較廣泛的應用，但在土壤重金屬修復中的應用研究大多仍處于試驗室研究階段，大規模的生產實踐性應用還未普及，其原因之一是生物炭對重金屬污染土壤的修復受到其原

材料種類和性質、土壤污染種類、污染程度以及土壤性質等多因素影響，所表現出的吸附固定重金屬的性能差異性很大，對其應用存有一定風險性。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種硫基改性稻殼炭、制備方法及其應用，為酸性鎘污染土壤修復提供一種高鈍化容量和固定強度、低施用量和施加成本的原位修復酸性鎘污染土壤的環境修復材料。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種硫基改性稻殼炭的制備方法，包括如下步驟：

S1、以稻殼為原料，制備原始稻殼炭；

S2、將步驟S1中獲得的原始稻殼炭按固液比為1:2-3的比例加入到質量濃度為0.3％-0.5％的烷基硫酸鹽溶液中，潤濕，過濾，獲得已潤濕的稻殼炭；

S3、將步驟S2中已潤濕的稻殼炭加入到含硫化合物的5％～40％中，浸漬3-24h，固液分離，獲得負載硫離子的稻殼炭；

其中，每1.5-3mL含硫化合物的飽和溶液中加入1g已潤濕的稻殼炭；

S4、將步驟S3中獲得的負載硫離子的稻殼炭烘干，獲得硫基改性稻殼炭。

進一步地，步驟S1中，原始稻殼炭的制備方法包括如下步驟：將作為原料的稻殼用去離子水清洗干凈，然后于60～80℃下烘干，將烘干后的稻殼于350～450℃條件下炭化，冷卻至室溫，獲得原始稻殼炭。

進一步地，步驟S2中，在將原始稻殼炭加入到烷基硫酸鹽(如十二烷基硫酸鈉)溶液中之前，還包括對原始稻殼炭進行粉碎的步驟，如此，可提升產品質量。

優選地，步驟S2中，固液比為1:3。

進一步地，步驟S3中，所述含硫化合物包括多硫化鈣或石硫合劑中的一種或兩種。

進一步地，步驟S4中，烘干過程的溫度為60-70℃。

一種硫基改性稻殼炭，由如上所述的制備方法制成。

如上所述的制備方法制備而成的硫基改性稻殼炭或者如上所述的硫基改性稻殼炭在酸性重金屬污染土壤修改中的應用。