[發明專利]廢報紙基生物炭的制備方法

在審

• 申請號: 201910060741.1
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109647338A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 高慧;李文奇;胡蝶;張利萍;關瑩
• 申請（專利權）人: 安徽農業大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30
• 代理公司: 合肥興東知識產權代理有限公司 34148
• 代理人: 姜玲燕

本發明公開了一種廢報紙基生物炭的制備方法，包括以下步驟：(1)將未經任何化學處理的廢報紙磨成粉；(2)將磨成粉的廢報紙置于管式爐中，在N₂保護下升溫至400～600℃，保溫1～3h，即得所述廢報紙基生物炭。本發明原料來源廣泛、成本低廉、原料未經任何化學處理，不造成污染，制備工藝簡單，得到的生物炭表面官能團豐富、灰分含量較多，具有多孔性，有利于吸附，是一種環境友好材料。

技術領域

本發明涉及生物炭領域，具體地說涉及一種廢報紙基生物炭的制備方法。

背景技術

隨著全球工業化的推進，治理重金屬污染成為世界環境難題之一。重金屬污染物主要包括鉛、汞、鎘、鉻、砷、銅、鎳、鋅等具有一定毒性的物質。污染物主要來自工業排放，如電鍍、印染、皮革制造、礦山開采、金屬冶煉等，排入水體或土壤，導致嚴重的環境污染。重金屬致癌、致畸且具有不可降解性、生物富集性，可對人類及生物鏈上的其他生物造成不可逆轉的損害。所以，治理重金屬污染是一項迫在眉睫的工程。傳統的治理方法如離子交換法、化學沉淀法、膜過濾法、反滲透法等能耗大、成本高。吸附法作為一種可行的方法具有簡單高效、成本低廉、無二次污染等優點，引起人們的廣泛關注。

生物炭因其具有多孔結構、比表面積大、含氧官能團豐富、吸附能力強等特點在眾多吸附材料中脫穎而出。目前，用于制備生物炭的原料有很多，例如木屑、稻草、竹子、稻殼、松木以及其他木質和纖維素類植物炭以及糞便炭和污泥炭等。生物炭是一種可替代的、高效的、環保的吸附材料，所以利用生物炭去除水中的重金屬污染物是一種有發展前景的處理技術。生物炭的性質取決于原材料、熱解溫度和熱解速率等。不同原料的元素含量和木質纖維素組成不同，所制得的生物炭對重金屬污染物的吸附能力也有很大差距。所以，尋找性能優越、成本低廉的生物材料仍是一個重要課題。

廢報紙是一種可生物降解的生活廢棄物，含量豐富、成本低廉。且含有大量的纖維素、木質素與半纖維素，是一種生物質資源。與之相比，廢報紙的利用只是一些傳統的和低價值的，例如回收廢紙、制作紙箱、堆肥、動物床上用品和天花板紙磚等。所以，廢報紙的高值化利用是一項有意義的工作。而目前為止還沒有關于以廢報紙制備生物炭的研究。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種無污染，環境友好的廢報紙基生物炭的制備方法，該方法制得的廢報紙基生物炭吸附性能佳。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：廢報紙基生物炭的制備方法，包括以下步驟：

(1)將未經任何化學處理的廢報紙磨成粉；

(2)將磨成粉的廢報紙置于管式爐中，在N₂保護下升溫至400～600℃，保溫1～3h，即得所述廢報紙基生物炭。

進一步地，還包括以下步驟：

(3)將所制得的廢報紙基生物炭研磨過200目篩，烘干備用。

進一步地，原料廢報紙的α-纖維素含量為56.56％，總木質素含量為10.44％，綜纖維素含量為81.49％。

本發明的有益效果體現在：

1.本發明原料來源廣泛、成本低廉、制備工藝簡單，制得的廢報紙基生物炭是一種環境友好材料。

2.本發明原料未經任何化學處理，不造成污染。

3.本發明得到的廢報紙基生物炭未經化學處理，表面官能團豐富、灰分含量較多，有利于吸附。

4.本發明得到的廢報紙基生物炭具有多孔性。

附圖說明

圖1是廢報紙基生物炭的掃描電鏡圖。

圖2是廢報紙基生物炭的傅里葉紅外光譜圖。

圖3是廢報紙基生物炭的XRD圖譜。