[發(fā)明專利]向日葵秸稈生物炭吸附劑的制備方法及其應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113289584A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金玉;任濱僑;許鐵夫;宋曉曉;歐陽鳳菊;趙路陽
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院;黑龍江奧馳環(huán)?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C10B53/02;C10B53/08;C10B57/10;C02F101/22;C02F103/24
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 李紅媛

向日葵秸稈生物炭吸附劑的制備方法及其應(yīng)用，本發(fā)明涉及一種秸稈生物炭吸附劑的制備方法及其應(yīng)用，它為了解決現(xiàn)有向日葵秸稈利用率低，廢水中Cr³⁺難以去除的問題。制備方法：一、將向日葵秸稈切割成塊體；二、用去離子水超聲清洗向日葵秸稈塊，然后烘干；三、對干燥的向日葵秸稈進(jìn)行燒制，即在微氧的條件下，在350～450℃溫度下對向日葵秸稈進(jìn)行熱解處理。本發(fā)明將向日葵秸稈生物炭吸附劑作為吸附材料應(yīng)用于水處理。本發(fā)明向日葵生物炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，比表面積大，表面含有種類豐富多樣的官能團(tuán)；向日葵生物炭表面具有較多的負(fù)電荷，使得生物炭對Cr³⁺離子之間的靜電吸引增強(qiáng)，從而表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種秸稈生物炭吸附劑的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

秸桿是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要廢棄物之一，近年來人們逐漸開發(fā)秸桿的資源化途徑，其中將其用于環(huán)境污染治理，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，提高資源利用率，是一種非常具有前景的措施。黑龍江省是全國第一產(chǎn)糧大省，也是秸稈第一產(chǎn)出大省，全省秸稈資源總量高達(dá)1.3億噸左右，占全國秸稈總量的1/8左右。向日葵秸桿是我國一種廢棄量大的農(nóng)業(yè)廢棄物，然而在農(nóng)村，這些秸桿利用率很低，約70％的秸桿用于燃燒，在浪費(fèi)大量生物質(zhì)能源的同時(shí)也造成了環(huán)境污染。

如果能把直接燒掉的向日葵秸稈制備成可以吸附水體重金屬離子的吸附劑，既可以充分地利用豐富的向日葵秸稈資源，提高其利用附加值，又可以有效地去除水體重金屬污染物，有效地保護(hù)了環(huán)境生態(tài)。

制革工業(yè)產(chǎn)生的Cr³⁺污染，既對環(huán)境造成極大危害又浪費(fèi)資源。目前采用的物理、化學(xué)和生物法治理制革廢水的污染收到了一定效果,但處理后的廢水中Cr³⁺含量仍在5-50mg/L，難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，廢水排入環(huán)境后,長期累計(jì)必然會造成環(huán)境危害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有向日葵秸稈利用率低，廢水中Cr³⁺難以去除的問題，而提供一種向日葵秸稈生物炭吸附劑的制備方法及其應(yīng)用。

本發(fā)明向日葵秸稈生物炭吸附劑的制備方法按照以下步驟實(shí)現(xiàn)：

一、將向日葵秸稈切割成塊體，得到向日葵秸稈塊；

二、用去離子水超聲清洗向日葵秸稈塊，烘干后得到干燥的向日葵秸稈；

三、對干燥的向日葵秸稈進(jìn)行燒制，即在微氧的條件下，以升溫速率8～12℃/min升溫至350～450℃，對向日葵秸稈進(jìn)行熱解處理1～3h，自然冷卻后，得到向日葵秸稈生物炭吸附劑。

本發(fā)明將向日葵秸稈生物炭吸附劑作為吸附材料應(yīng)用于水處理。

本發(fā)明利用我國東北地區(qū)的向日葵秸稈資源，通過碳化，制備得到向日葵秸稈吸附劑，并將向日葵秸稈生物炭吸附劑用來處理制革廢水中的Cr³⁺，通過對比表征分析和吸附效果研究發(fā)現(xiàn)，向日葵生物炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，比表面積大，孔隙度較高，表面含有種類豐富多樣的官能團(tuán)；向日葵生物炭表面具有較多的負(fù)電荷，因此其陽離子交換律較大，而Cr³⁺帶正電荷，這使得生物炭對Cr³⁺離子之間的靜電吸引增強(qiáng)，從而表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附特性。

本發(fā)明豐富了向日葵秸稈的利用領(lǐng)域，拓展了向日葵秸稈的利用方向。

附圖說明

圖1為實(shí)施例得到的向日葵秸稈生物炭吸附劑的電鏡圖；

圖2為應(yīng)用實(shí)施例向日葵秸稈生物炭吸附劑吸附Cr³⁺的電鏡圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式向日葵秸稈生物炭吸附劑的制備方法按照以下步驟實(shí)現(xiàn)：

一、將向日葵秸稈切割成塊體，得到向日葵秸稈塊；