[發明專利]一種廢棄芒果核生物炭及其制備方法

有效

• 申請號: 202010980004.6
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112028071B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 何俊瑜;張黎明;任艷芳;崔志文;薛宇豪;魏啟航
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/342;B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 劉妍妍

本發明公開了一種廢棄芒果核制備生物炭的方法，屬于生物炭制備技術領域。本發明以芒果加工過程中以及果園或農貿市場芒果腐爛產生的大量廢棄芒果核為基礎物質，通過清洗、烘干、粉碎后，得到芒果核粉末，然后在氮氣保護下熱解，得到一種芒果核生物炭產品。實例證明，本發明不僅原料易得，制備方法簡單，生產成本低，效率高，將果品廢棄物資源化利用，實現了廢物利用，節約了資源，有效解決了芒果核高附加值資源化利用，制成的生物炭環保、安全，具有良好的大規模生產的前景，而且可有效減少其產生的環境污染問題。

技術領域

本發明屬于生物質資源化利用領域，具體涉及一種生物炭的制備方法。

背景技術

利用農業、工業有機廢棄物等生物質制備低成本的環保材料既有利于廢棄物的合理管理，也可以有效的減輕其造成的環境污染，具有重要的意義，尤其當前污染嚴重、環境質量下降且資源緊張的背景下，亟需開發廉價可持續且有效的環保材料。

生物炭是指生物質在絕氧或缺氧的條件下經高溫熱解得到的富含穩定性碳的有機物質。生物炭可由工農業廢棄物制備，既可作為高品質能源、土壤改良劑，也可作為還原劑、肥料緩釋載體及二氧化碳封存劑等，已廣泛應用于固碳減排、土壤改良、水體凈化等，可在一定程度上為氣候變化、環境污染和土壤功能退化等全球關切的熱點問題提供解決方案。因此將廢棄生物質轉化成生物炭，被認為是一種可持續的環保材料，具有優越的應用前景。

芒果是第二大熱帶水果，年產量超過50.6百萬噸。芒果廢棄物約占芒果總重量的16％-64％，其中芒果核占芒果總重量的20％-60％。隨著我國芒果產業的發展，每年會產生大量的芒果核廢棄物，如果不能合理的處理，就會導致嚴重的環境污染，造成嚴重的資源浪費。隨著現代工農業的快速發展和環境保護要求的逐步提高，生物炭日益受到關注。目前制備生物炭的前體物質主要有污泥、農作物秸桿、動物糞便、木屑等。隨著全球資源的日益短缺及環保意識的加強，生物炭的需求量越來越大，工農業有機廢棄物逐步成為人們關注的對象和焦點。然而，常規熱解法制備的生物炭因為原料的不同，性能差異明顯，且比表面積、表面官能團不足，限制了其在污染物吸附中的應用，因此需要針對不同的原料對制備方法進行優化。

基于以上考慮，本發明提出了一種以芒果核為原料來制備生物炭，旨在提供一種新型的芒果核利用方式，減少污染，提高其附加值，所得的產品還能用于改良土壤、污染水體的修復等。

發明內容

本發明所用解決的技術問題：針對現在芒果核浪費的問題，提供了一種芒果核生物炭資源化利用的方式。本發明的目的是提供一種廢棄芒果核生物炭，本發明的另一個目的是提供一種廢棄芒果核生物炭的制備方法，以期解決芒果核廢棄物造成的環境污染問題，通過將其高效轉化為生物炭，對其進行有效的資源化管理。

實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種廢棄芒果核生物炭的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將芒果核洗凈、烘干、粉碎，過50目篩，得到芒果核渣；

步驟2：將步驟1得到的芒果核渣置于燒杯中，加入H₂O₂溶液，充分攪拌后，超聲，過濾，用蒸餾水洗至pH為中性后烘干至恒重，研磨，得到活化的芒果核粉末；

步驟3：將干燥的活化的芒果核粉末置于石英方舟，放入管式爐中，氮氣保護，氮氣通入速率為30mL/min，管式爐的升溫速率為10℃/min，升溫至300-700℃，炭化2h后，冷卻至室溫，得到預處理芒果核生物炭；

步驟4：將制得的預處理芒果核生物炭用蒸餾水反復洗滌至洗滌液的pH為中性，然后烘干至恒重、粉碎，過100目篩，干燥保存。

進一步地，制備芒果核渣的步驟中，烘干溫度為60-65℃，烘干時間為8-12h。

進一步地，上述的H₂O₂溶液濃度為10％；