[發明專利]用于富集核廢水中鈾的多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑

在審

• 申請號: 202110897626.7
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113578267A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 胡暉;蔣磊;汪湉;鄭禮帥
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;C02F1/28
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 劉佳;蔡學俊

1.一種用于富集鈾的多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1）制粒：將收集的農林廢棄物洗滌、干燥、粉碎、過篩、烘干，制得生物質顆粒；

2）活化：將步驟1）制得的生物質顆粒于NaOH溶液中浸漬一段時間后洗滌至中性，烘干，制得活化生物質顆粒；

3）載鎂：將步驟2）制得的活化生物質顆粒置于水熱釜內膽中，依次加入鎂試劑、無水乙醇以及NaOH溶液，通過溶劑熱反應得到載鎂生物質；

4）炭化：將步驟3）制得的載鎂生物質顆粒炭化后冷卻至室溫，制得所述多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑。

2.根據權利要求1所述的多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟1）中所述農林廢棄物為稻殼、木屑、竹筍殼、水葫蘆、玉米芯、椰殼中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟1）中所述過篩是過20-100目篩；所述烘干的溫度為60-110℃。

4. 根據權利要求1所述的多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟2）中所用NaOH溶液的濃度為0.1-2 mol/L；所述浸漬的溫度為20-100℃，時間為1-6 h。

5. 根據權利要求1所述的多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟3）中按每克活化生物質顆粒加入2-15mL無水乙醇、0.2-2g鎂試劑、1-5mL 0.1-5mol/L的NaOH溶液；所用鎂試劑為MgCl₂、Mg(NO₃)₂、MgSO₄、Mg(C₂H₃O₂)₂、Mg₃(PO₄)₂中的一種或幾種；所述溶劑熱反應的溫度為100-240℃，時間為6 h-24 h。

6. 根據權利要求1所述的多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟4）中所述炭化的溫度為100-800℃，時間為1-6 h。

7. 一種如權利要求1-6任一項方法制備的多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑，其特征在于：所得多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑的比表面積為20-1000 m²/g，平均孔徑為0.1-10nm，其中負載氧化鎂納米顆粒的粒徑為0.1~100 nm。

8.一種如權利要求7所述的多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑在富集吸附核廢水中放射性元素鈾中的應用。

9. 根據權利要求8所述的多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑在富集吸附核廢水中放射性元素鈾中的應用，其特征在于：利用所述多晶型納米氧化鎂生物炭吸附劑對核廢水中的鈾進行富集吸附后，將所得產物于500-1000℃下燒結1-10 h，以進一步加工作為核燃料。