[發明專利]用于重金屬去除的類石墨烯生物炭及其制備方法

有效

• 申請號: 202110060327.8
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112897496B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 程伶俐;何新華;王浩;王佳琪;焦正
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;C01B32/184;B01J20/20
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種用于重金屬去除的類石墨烯生物炭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.利用植物的花瓣作為生物炭碳源材料，將所采集的花瓣洗滌、烘干后，備用；花瓣碳源為百合花花瓣、玉蘭花花瓣、辛夷花花瓣和厚樸花花瓣中的任意一種花瓣或者多種花瓣的混合生物質材料；

b.將步驟a所得的花瓣碳源置于水溶性硫氮化合物溶液中，按照作為碳源的花瓣與硫氮化合物的質量比為1:1～3:1的比例，將花瓣和硫氮化合物充分混勻后，置于不高于60℃真空干燥箱中，過夜干燥，得到混合物；所述水溶性硫氮化合物為半胱氨酸、硫代乙酰胺；

c.將步驟b所得的混合物置于石英舟中，在氬氣氣氛下，于600～800℃條件下，進行熱解反應3～5小時，得到黑色固體產物；

d.將步驟c所得的黑色固體產物放入濃度為5～7mol/L的硝酸水溶液中，進行酸化氧化處理1～3h，得到酸化氧化產物；

e.離心并收集步驟d所得酸化氧化產物，然后用乙醇和去離子水交替洗滌產物多次后，置于真空冷凍干燥機中，控制冷凍溫度不高于-50℃，真空度不高于20Pa，干燥至少12h，得到干燥產物；

f.將步驟e干燥所得產物置于濃度為5～7mol/L強堿水溶液中，使產物與強堿的質量比為2:1～4:1，在室溫下攪拌12～24小時進行堿活化處理，離心并收集固體反應物，用去離子水多次洗滌后，干燥，得到干燥產物；

g.將步驟f所得產物置于管式爐中，在氬氣氣氛下，在600～800℃條件下，加熱反應1～3小時，然后將所得產物分別用鹽酸、去離子水和乙醇洗滌，將固體產物干燥后所得黑色粉末，即為具有較強重金屬吸附性能的氮硫共摻類石墨烯生物炭材料。

2.根據權利要求1所述用于重金屬去除的類石墨烯生物炭的制備方法，其特征在于：在所述步驟f中，所述的強堿水溶液為氫氧化鉀和氫氧化鈉中的至少一種溶質的水溶液。

3.一種用于重金屬去除的類石墨烯生物炭，利用權利要求1所述用于重金屬去除的類石墨烯生物炭的制備方法制備而成，其特征在于：進行氮硫摻雜改性，合成表面富含巰基和氨基硫氮官能團的氮硫共摻雜的類石墨烯生物炭材料。