[發(fā)明專利]一種澳洲堅(jiān)果殼生物炭的制備方法

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• 申請日: 2021-10-12
• 公開（公告）號: CN113877526A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿建建;賀熙勇;陶亮;李志強(qiáng);岳海;宮麗丹;吳超;馬靜
• 申請（專利權(quán)）人: 云南省熱帶作物科學(xué)研究所
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D15/08
• 代理公司: 北京喆翙知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 胡文強(qiáng)

本發(fā)明屬于生物炭技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種澳洲堅(jiān)果殼生物炭的制備方法，該方法包括以下步驟：S1：將選取的廢棄澳洲堅(jiān)果殼風(fēng)干一周后，置于烘箱中65℃烘干至恒重；S2：選取適量烘干的澳洲堅(jiān)果殼填滿石英舟，并放入管式爐，在缺氧環(huán)境下熱解處理，冷卻至室溫得到澳洲堅(jiān)果殼生物炭；S3：將澳洲堅(jiān)果殼生物炭粉碎過篩，取粒徑介于0.15mm?1mm的生物炭材料干燥后密封存放備用；通過利用傳統(tǒng)方式處理廢棄澳洲堅(jiān)果殼，將其制備成澳洲堅(jiān)果殼生物炭，針對澳洲堅(jiān)果殼生物炭進(jìn)行納米氧化鎂改性處理，制得納米氧化鎂負(fù)載生物炭，并使得澳洲堅(jiān)果殼生物炭的質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升，在一定程度上，提高了該種納米氧化鎂負(fù)載生物炭對水溶液中Pb²⁺以及Cd²⁺的吸附能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物炭技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種澳洲堅(jiān)果殼生物炭的制備方法。

背景技術(shù)

生物炭是一種利用廢棄生物質(zhì)材料經(jīng)過高溫裂解所制得的產(chǎn)物，其主要的成分為碳分子，且生物炭在農(nóng)業(yè)上有著較為廣闊的應(yīng)用前景。

澳洲堅(jiān)果又叫做夏威夷果，是一種營養(yǎng)價值較高的堅(jiān)果，澳洲堅(jiān)果殼作為加工副產(chǎn)物，其質(zhì)地堅(jiān)硬，可作為制備活性炭、生物炭等的原材料。

現(xiàn)有技術(shù)中，由于澳洲堅(jiān)果種植面積及收獲面積的激增，澳洲堅(jiān)果產(chǎn)量也將成倍增長，加工后則會產(chǎn)生大量的澳洲堅(jiān)果殼，部分廢棄澳洲堅(jiān)果殼會被制作為堅(jiān)果殼生物炭，而現(xiàn)有技術(shù)中的原始澳洲堅(jiān)果殼生物炭對水溶液中pb²⁺以及Cd²⁺的吸附能力較差，導(dǎo)致原始澳洲堅(jiān)果殼生物炭產(chǎn)品的品質(zhì)相對較差。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決大量廢棄澳洲堅(jiān)果殼會被制作為堅(jiān)果殼生物炭，而現(xiàn)有技術(shù)中的原始澳洲堅(jiān)果殼生物炭對水溶液中pb²⁺以及Cd²⁺的吸附能力較差，導(dǎo)致原始澳洲堅(jiān)果殼生物炭產(chǎn)品的品質(zhì)相對較差的問題，本發(fā)明提出的一種澳洲堅(jiān)果殼生物炭的制備方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種澳洲堅(jiān)果殼生物炭的制備方法，該方法包括以下步驟：

S1：將選取的廢棄澳洲堅(jiān)果殼風(fēng)干一周后，置于烘箱中65℃烘干至恒重；

S2：選取適量烘干的澳洲堅(jiān)果殼填滿石英舟，并放入管式爐，在缺氧環(huán)境下熱解處理，冷卻至室溫得到澳洲堅(jiān)果殼生物炭；

S3：將澳洲堅(jiān)果殼生物炭粉碎過篩，取粒徑介于0.15mm-1mm的生物炭材料干燥后密封存放備用；

S4：對S3制得的生物炭材料進(jìn)行納米氧化鎂改性處理，得到納米氧化鎂負(fù)載生物炭。

優(yōu)選的，所述S2中，管式爐內(nèi)的缺氧環(huán)境具體為氮?dú)獬掷m(xù)保持在200sccm通氣量，而熱解澳洲堅(jiān)果殼需要在缺氧環(huán)境下，保持500℃高溫處理4-6h，且管式爐內(nèi)的高溫需要保持升溫速率為20℃/min。

優(yōu)選的，所述S4中，納米氧化鎂改性處理方法包括以下步驟：

A1：按比例混合烘干的澳洲堅(jiān)果殼生物炭、氯化鎂溶液及氨水混合液(納米氫氧化鎂浸漬液)；

A2：利用不同氨水的加入量制備不同濃度梯度的納米氫氧化鎂浸漬液；

A3：過濾混合均勻的澳洲堅(jiān)果生物炭與納米氫氧化鎂浸漬液，得到生物炭材料；

A4：取A3制得的生物炭材料于烘箱中烘干至恒重，置于石英舟并放入管式爐進(jìn)行高溫?zé)峤馓幚恚玫郊{米氧化鎂負(fù)載生物炭。

優(yōu)選的，所述A1中，按比例混合烘干的澳洲堅(jiān)果殼生物炭、氯化鎂溶液及氨水混合液，其中加入1.0g烘干的澳洲堅(jiān)果殼生物炭，需要加入100ml的1mol/L氯化鎂溶液與0.42ml-3.34mL的氨水(28wt％)混合液(納米氫氧化鎂浸漬液)。