[發(fā)明專利]一種改性生物炭及其制備方法與應(yīng)用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911133350.4
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN111054306A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何歡;陳皇博;武怡潔;楊紹貴;張利民;馬濤;張晶華;王仁杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/36;C02F101/38;C02F101/34
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種改性生物炭及其制備方法與應(yīng)用方法，所述改性生物炭為氯化鎂改性稻殼生物炭；所述改性生物炭的制備方法是將稻殼烘干后，加入氯化鎂溶液中進(jìn)行浸漬改性，將浸漬改性后的稻殼過濾烘干、熱解和研磨即得所述改性生物炭，并提供所述改性生物炭處理羅丹明B廢水的應(yīng)用方法。本發(fā)明的改性生物炭吸附高效、低成本、環(huán)境友好，制備方法耗時短、能耗低，應(yīng)用于羅丹明B廢水操作簡單，能夠進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物炭及其制備方法與應(yīng)用方法，尤其涉及一種改性生物炭及其制備方法與應(yīng)用方法，屬于生物質(zhì)資源化利用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

印染廢水具有高色度、高COD的特點(diǎn)，被排放到水環(huán)境中會降低水體的透光率，阻礙光合作用，抑制水生植物生長，造成水環(huán)境污染，因此處理印染廢水對緩解環(huán)境污染具有重要意義。對廢水進(jìn)行脫色的常規(guī)方法包括化學(xué)、生物和物理方法。化學(xué)方法包括絮凝-沉淀、電化學(xué)氧化法、芬頓法和臭氧氧化法等，這些技術(shù)通常非常昂貴，且芬頓法會造成濃縮污泥積累，處置困難的問題。生物方法有真菌脫色、微生物降解等，較為經(jīng)濟(jì)，但其環(huán)境條件要求高，操作靈活性有限。物理方法有膜過濾和吸附技術(shù)等，膜過濾能有效去除染料，但是會濃縮污泥。吸附技術(shù)成本低、易操作且不會導(dǎo)致有害物質(zhì)形成，是一種非常受歡迎的技術(shù)。活性炭是工業(yè)中使用最廣泛且有效的吸附材料，但其運(yùn)行成本高昂。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的第一目的為提供一種吸附高效、低成本、環(huán)境友好的改性生物炭，本發(fā)明的第二目的為提供所述改性生物炭的制備方法，本發(fā)明的第三目的為提供所述改性生物炭在處理羅丹明B廢水中的應(yīng)用方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明的改性生物炭為氯化鎂改性稻殼生物炭。

進(jìn)一步地，氯化鎂改性是使用氯化鎂溶液進(jìn)行浸漬改性。

進(jìn)一步地，所述氯化鎂溶液濃度為1-2mol/L；所述稻殼與氯化鎂溶液的比例為1g:10mL。

本發(fā)明的改性生物炭的制備方法，包括如下步驟：

(1)將稻殼烘干后，加入氯化鎂溶液中進(jìn)行浸漬改性；

(2)將浸漬改性后的稻殼過濾烘干、熱解和研磨。

進(jìn)一步地，步驟(1)中，所述浸漬時間為2-12h。

進(jìn)一步地，步驟(2)中，所述熱解的升溫速率為5-10℃/min。

進(jìn)一步地，步驟(2)中，所述熱解溫度為300-500℃，熱解時間為1-2h。

進(jìn)一步地，步驟(2)中，所述熱解過程在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，氮?dú)饬魉贋?-4mL/min。

9、根據(jù)權(quán)利要求3所述改性生物炭的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述熱解過程在管式爐中進(jìn)行。

優(yōu)選的，熱解溫度為400℃。

本發(fā)明的改性生物炭在處理羅丹明B廢水中的應(yīng)用方法，包括如下步驟：將所述改性生物炭投加到羅丹明B廢水中，其中，改性生物炭在羅丹明B廢水中的投加量為2-20 g/L。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明的改性生物炭采用農(nóng)業(yè)廢棄物稻殼制備生物炭材料，并通過氯化鎂溶液浸漬改性提高其對羅丹明B的吸附效率，得到氯化鎂改性稻殼生物炭高效吸附劑；采用價格低廉的農(nóng)業(yè)廢棄物稻殼為生物質(zhì)，不僅能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用，變廢為寶；

(2)本發(fā)明的制備方法在熱解過程中無需設(shè)置多個階梯升溫，耗時短，能耗低；

(3)本發(fā)明應(yīng)用于處理羅丹明B廢水，操作簡單，不僅成本低廉，還環(huán)境友好，能夠進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明