[發(fā)明專利]一種超疏水高分散納米氧化鋅-生物炭復(fù)合吸附劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810965231.4
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN108993396B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡暉;孫龍利;王春雪;王培;張昌杰
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D15/08
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊;林文弘

1.一種超疏水高分散納米氧化鋅-生物炭復(fù)合吸附劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1）制粒：將洗凈、干燥的生物質(zhì)原料粉碎，過篩，烘干；

2）預(yù)處理：采用硝酸溶液對生物質(zhì)顆粒進(jìn)行浸漬處理，脫除部分半纖維素與木質(zhì)素，并除去部分雜質(zhì)；

3）載鋅：將鋅試劑溶解于乙醇與硝酸混合溶液，并轉(zhuǎn)入不銹鋼高壓反應(yīng)釜，與適量預(yù)處理后的生物質(zhì)混合，通過溶劑熱法得到載鋅生物質(zhì)；

4）炭化：惰性氣氛里一定溫度下炭化載鋅生物質(zhì)并冷卻至室溫，洗滌至中性，烘干，制得超疏水高分散納米氧化鋅-生物炭復(fù)合吸附劑；

所述步驟2）中，硝酸溶液濃度為0.5-3.0 mol/L，溶液溫度為40-100℃、浸泡時(shí)間為2-8h；

所述步驟3）中，乙醇與硝酸混合溶液中含乙醇和硝酸體積比為10:1-60:1，鋅試劑與預(yù)處理后的生物質(zhì)質(zhì)量比為1:1-1:20，溶劑熱處理溫度為80-200℃、時(shí)間為4-20 h。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超疏水高分散納米氧化鋅-生物炭復(fù)合吸附劑的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中，生物質(zhì)原料為木屑、玉米芯、稻殼、甘蔗渣、咖啡渣、竹筍殼、鋸末、水葫蘆中的一種或幾種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超疏水高分散納米氧化鋅-生物炭復(fù)合吸附劑的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中，生物質(zhì)原料粉碎后過20-80目篩，烘干溫度為60-110℃。

4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超疏水高分散納米氧化鋅-生物炭復(fù)合吸附劑的制備方法，其特征在于：所述步驟3）中，鋅試劑為ZnCl₂、Zn(NO₃)₂、ZnSO₄、Zn(CH₃COO)₂、ZnO 、Zn(OH)₂ 中的一種或幾種。

5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超疏水高分散納米氧化鋅-生物炭復(fù)合吸附劑的制備方法，其特征在于：所述步驟4）中，惰性氣體流速為20-100 mL/min，炭化溫度為200-700℃,炭化時(shí)間為1-6 h。

6. 一種如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的制備方法制得的超疏水高分散納米氧化鋅-生物炭復(fù)合吸附劑，其特征在于：接觸角大于150°，載鋅率為5-50wt%，納米氧化鋅顆粒尺寸為5-20 nm。

7. 一種如權(quán)利要求6所述的超疏水高分散納米氧化鋅-生物炭復(fù)合吸附劑應(yīng)用于溶液中稀散金屬錸的選擇性吸附分離，其特征在于：吸附量為350 mg/g，回收率大于90%。