[發(fā)明專利]一種核桃殼生物質(zhì)炭的制備方法及其對金屬銅離子的吸附方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010151272.7
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111318256B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘炳偉;孫明霞;傅旭倩;郭超
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江農(nóng)林大學(xué)暨陽學(xué)院
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 杭州中港知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33353
• 代理人: 張曉紅

一種核桃殼生物質(zhì)炭的制備方法及其對金屬銅離子的吸附方法，屬于重金屬廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。包括：1）將核桃殼炭化；2）將核桃殼炭粉活化，得到生物質(zhì)炭。將核桃殼生物質(zhì)炭放置在銅離子溶液中在室溫環(huán)境下用磁力攪拌器吸附。上述一種核桃殼生物質(zhì)炭的制備方法及其對金屬銅離子的吸附方法，其制成的生物質(zhì)炭對銅離子的吸附率與吸附劑量、溫度、pH和吸附時間等因素有關(guān)，核桃殼生物質(zhì)炭對金屬銅離子的吸附率可高達(dá)到86.4%，在重金屬廢水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景和潛在價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于重金屬廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種核桃殼生物質(zhì)炭的制備方法及其對金屬銅離子的吸附方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的快速發(fā)展，重金屬廢水對土壤和水體造成了嚴(yán)重的污染。廢水中的重金屬一般不能分解破壞，而只能轉(zhuǎn)移它們的存在位置和轉(zhuǎn)變它們的物理和化學(xué)形態(tài)。例如,經(jīng)化學(xué)沉淀處理后,廢水中的重金屬從溶解的離子狀態(tài)轉(zhuǎn)變成難溶性化合物而沉淀下來,從水中轉(zhuǎn)移到污泥中；經(jīng)離子交換處理后,廢水中的金屬離子轉(zhuǎn)移到離子交換樹脂上,經(jīng)再生后又從離子交換樹脂上轉(zhuǎn)移到再生廢液中；也有利用生物質(zhì)炭吸附劑材料來吸附廢水中的重金屬，但是不同原料的生物質(zhì)炭對重金屬的吸附降解率存在顯著差異。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計提供一種核桃殼生物質(zhì)炭的制備方法及其對金屬銅離子的吸附方法的技術(shù)方案，其核桃殼生物質(zhì)炭對金屬銅離子的吸附率可達(dá)到86.4%，在重金屬廢水中具有廣闊的應(yīng)用前景和潛在價值。

所述的一種核桃殼生物質(zhì)炭的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1）炭化工藝：將核桃殼干燥粉碎、高溫碳化，得到的核桃殼炭冷卻研磨，備用；

2）活化工藝：將核桃殼炭粉末加入活化劑進(jìn)行活化，核桃殼炭粉末: 活化劑的固液比為1/3-1/5（重量：體積），活化溫度400-500℃，活化時間50-70min，活化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)8-12%，所述的活化劑為磷酸；取出降溫至室溫后用稀鹽酸洗滌0.8-1.2小時后再抽濾至中性，最后干燥12-20小時，得到生物質(zhì)炭。

所述的一種核桃殼生物質(zhì)炭的制備方法，其特征在于步驟1）中：核桃殼粉碎至100-200目 ，碳化溫度為350-450℃，碳化時間為1.8-2.2小時。

所述的一種核桃殼生物質(zhì)炭的制備方法，其特征在于步驟2）中：核桃殼炭粉末:活化劑的固液比為1/4，活化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%。

所述的一種核桃殼生物質(zhì)炭的制備方法，其特征在于步驟2）中：活化溫度420-480℃，優(yōu)選450℃；活化時間55-65min，優(yōu)選60min。

所述的一種核桃殼生物質(zhì)炭的制備方法，其特征在于步驟2）中：用稀鹽酸洗滌1小時，最后干燥15-18小時。

所述的核桃殼生物質(zhì)炭對金屬銅離子的吸附方法，其特征在于包括以下步驟：將核桃殼生物質(zhì)炭放置在銅離子溶液中進(jìn)行吸附，核桃殼生物質(zhì)炭：銅離子溶液的固液比為0.010-0.020g：25-35mL，銅離子溶液的濃度為1.5×10^-4mol/L -2.5×10^-4mol/L，在室溫環(huán)境下用磁力攪拌器吸附0.8-1.2小時。

所述的核桃殼生物質(zhì)炭對金屬銅離子的吸附方法，其特征在于步驟2）中：核桃殼生物質(zhì)炭：銅離子溶液的固液比為0.012-0.018g：28-32mL，優(yōu)選0.015g：30mL，銅離子溶液的濃度為2×10^-4mol/L，在室溫環(huán)境下用磁力攪拌器吸附1小時。

上述一種核桃殼生物質(zhì)炭的制備方法及其對金屬銅離子的吸附方法，其制成的生物質(zhì)炭對銅離子的吸附率與吸附劑量、溫度、pH和吸附時間等因素有關(guān)，核桃殼生物質(zhì)炭對金屬銅離子的吸附率可高達(dá)到86.4%，在重金屬廢水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景和潛在價值。

附圖說明