[發明專利]一種氫氧化鑭修飾的磁性多孔生物炭的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202011005097.7
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112058233A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 張穎;曲建華;張惠;周軍;田雪;劉洋
• 申請（專利權）人: 東北農業大學;哈爾濱澤能環保科技有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;B01J20/32;C02F1/28;C02F101/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種氫氧化鑭修飾的磁性多孔生物炭的制備方法及應用，涉及水處理技術領域。本發明的目的是要解決地表水體中由于磷酸鹽過量導致水體富營養化以及傳統去除磷酸鹽方法存在吸附效率低和吸附材料不可重復利用的問題。方法：將溶液a和溶液b混合，磁力攪拌10min～20min，加入氫氧化鈉溶液，繼續攪拌4h～6h后，加入到聚四氟乙烯內襯的不銹鋼高壓釜中，在160℃～190℃的溫度條件下保溫8h～10h，冷卻至室溫后，用蒸餾水清洗至中性，干燥，得到氫氧化鑭修飾的磁性多孔生物炭。氫氧化鑭修飾的磁性多孔生物炭用于吸附水中的磷酸鹽。本發明可獲得一種氫氧化鑭修飾的磁性多孔生物炭的制備方法及應用。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，具體涉及一種氫氧化鑭修飾的磁性多孔生物炭的制備方法及應用。

背景技術

水體富營養化又稱作水華，是指湖泊、河流、水庫等水體中氮磷等植物營養物質含量過多所引起的水質污染現象。磷酸鹽是植物生長的關鍵養分，也是水生生物生長的關鍵。然而，過量的磷酸鹽通過徑流進入水體會導致富營養化，導致藻類瘋長，水質惡化，魚類死亡，水生生態系統最終崩潰。由于磷酸鹽很容易被植物利用并通過光合作用轉化為蛋白質，所以正常地表水體中不會存在高濃度的磷。而化肥、農藥、人類糞便和食物殘渣及含磷洗滌劑是地表水體含磷量增加的主要原因，也就是說城市生活污水是增加地表水體含磷量的主要來源之一，而我國要求磷酸鹽濃度小于0.5mg/L。因此，為了控制水體富營養化，有效地消除磷酸鹽在廢水排入接收水道之前是至關重要的。但傳統去除磷酸鹽方法吸附效率低并且吸附材料不可重復利用，成為治理水體中磷酸鹽亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的是要解決地表水體中由于磷酸鹽過量導致水體富營養化以及傳統去除磷酸鹽方法存在吸附效率低和吸附材料不可重復利用的問題，而提供一種氫氧化鑭修飾的磁性多孔生物炭的制備方法及應用。

一種氫氧化鑭修飾的磁性多孔生物炭的制備方法，按以下步驟完成：

一、將原始生物炭、FeCl₃·6H₂O、檸檬酸三鈉和乙酸鈉加入到乙二醇中，混合攪拌1h～1.5h，得到混合溶液；將混合溶液加入到聚四氟乙烯內襯的不銹鋼高壓釜中，在200℃～220℃的溫度條件下保溫10h～11h，冷卻后清洗，烘干，得到磁性生物炭；所述原始生物炭的質量、FeCl₃·6H₂O的質量、檸檬酸三鈉的質量和乙酸鈉的質量與乙二醇的體積的比為(1g～1.05g)：(3.2g～3.3g)：(1.1g～1.2g)：(6.0g～6.2g)：50mL；

二、將磁性生物炭加入到蒸餾水中，混合攪拌10min～15min，得到溶液a，所述磁性生物炭的質量與蒸餾水的體積的比為(0.4g～0.6g)：35mL；將La(NO₃)₃·6H₂O加入到蒸餾水中，攪拌至完全溶解，得到溶液b，所述La(NO₃)₃·6H₂O的質量與蒸餾水的體積的比為(1.5g～2g)：10mL；將溶液a和溶液b混合，磁力攪拌10min～20min，然后加入氫氧化鈉溶液，繼續攪拌4h～6h后，加入到聚四氟乙烯內襯的不銹鋼高壓釜中，在160℃～190℃的溫度條件下保溫8h～10h，冷卻至室溫后，用蒸餾水清洗至中性，干燥，得到氫氧化鑭修飾的磁性多孔生物炭。

一種氫氧化鑭修飾的磁性多孔生物炭的應用，所述氫氧化鑭修飾的磁性多孔生物炭用于吸附水中的磷酸鹽，氫氧化鑭修飾的磁性多孔生物炭的添加量為0.25g/L～0.5g/L。

本發明的有益效果：