[發明專利]一種吸附重金屬離子用生物質基炭材料、制備方法及應用

在審

• 申請號: 202010096519.X
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111298767A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 余謨鑫;余健星;沈良軍;張晨;王大松;吳玉成;席雪濤;王曉婷;吳廷楷
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

1.一種吸附重金屬離子用生物質基炭材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將核桃青皮洗凈，50～60℃條件下烘干至衡重，研磨過篩得核桃青皮粉，所述篩子目數為60～100目；

(2)按質量份數稱取所述核桃青皮粉1～2份，蒸餾水4～6份，攪拌6～8h得到混合樣品，所述蒸餾水溫度為10～20℃；

(3)將所述的混合樣品在五個大氣壓下，200～220℃條件下反應720～1440min，然后冷卻至室溫得到初產物；

(4)將所述初產物在惰性氣體條件下，設置初始溫度20～30℃，升溫速率3～5℃/min，溫度上升至700～800℃時，保溫180～200min，所述惰性氣體的流量為20～30ml/min，然后自然降至室溫，得到終產物，將所述終產物研磨過篩，得吸附重金屬離子用生物質基炭材料。

2.根據權利要求1所述的一種吸附重金屬離子用生物質基炭材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，惰性氣體選自氮氣。

3.一種由權利要求1～2任一項所述的吸附重金屬離子用生物質基炭材料的制備方法制備得到的吸附重金屬離子用生物質基炭材料，其特征在于，所述吸附重金屬離子用生物質基炭材料的比表面積為70.44～94.39m²/g，總孔容為0.0710～0.0718m³/g，平均孔徑為4.07～6.66nm，孔徑分布為0～7nm，粒徑為80目。

4.根據權利要求3所述的一種吸附重金屬離子用生物質基炭材料，其特征在于，所述吸附重金屬離子用生物質基炭材料中，C元素含量為74.98～80.93％，N元素含量為2.84～3.77％，O元素含量為15.36～21.24％。

5.根據權利要求4所述的一種吸附重金屬離子用生物質基炭材料，其特征在于，所述O元素含量中，C＝O含量為1.42～7.01％，C-O含量為8.62～10.46％，-OH含量為3.49～5.61％。

6.根據權利要求3所述的一種吸附重金屬離子用生物質基炭材料，其特征在于，所述吸附重金屬離子用生物質基炭材料的表面含-NH₂、-OH、-COOH。

7.根據權利要求3所述的一種吸附重金屬離子用生物質基炭材料，其特征在于，所述吸附重金屬離子用生物質基炭材料對于Zn²⁺的吸附等溫線和吸附動力學平衡吸附量分別為211.86～247.52mg/g、183.15～216.92mg/g。

8.根據權利要求3所述的一種吸附重金屬離子用生物質基炭材料，其特征在于，所述吸附重金屬離子用生物質基炭材料對于Ni²⁺的吸附等溫線和吸附動力學平衡吸附量分別為96.81～127.39mg/g，84.67～118.91mg/g。

9.根據權利要求3所述的一種吸附重金屬離子用生物質基炭材料，其特征在于，所述吸附重金屬離子用生物質基炭材料對于Co²⁺的吸附等溫線和吸附動力學平衡吸附量分別為109.89～113.77mg/g，96.34～102.88mg/g。

10.一種由權利要求3～9任一項所述的吸附重金屬離子用生物質基炭材料在降低污染水體的重金屬含量上的應用。