[發明專利]一種向日葵秸稈改性生物炭及其應用

在審

• 申請號: 202210179574.4
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114471464A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 許學慧;劉海云;紅梅;師泰龍;郝赫男
• 申請（專利權）人: 內蒙古農業大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 鄧永紅

1.一種向日葵秸稈改性生物炭的制備方法，包括：

生物炭的制備；以及

生物炭的改性；

其中：生物炭的制備包括：

向日葵秸稈洗凈、風干、粉碎，過1mm孔徑的篩，得到向日葵秸稈粉；

將向日葵秸稈粉裝入50ml的聚四氟乙烯坩堝中，并置入馬弗爐進行升溫保持；

隨后再進行升溫碳化處理，得到生物炭；

生物炭冷卻后過100目篩，并用超純水洗滌至中性后烘干至恒重，即得生物炭BC600。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其中：

所述向日葵秸稈粉在馬弗爐中升溫保持前還包括：

向馬弗爐中通入氮氣10min；隨后在氮氣保護下，以20℃/min的速率將爐溫升至200℃，保持15min。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其中：

所述升溫碳化條件為：

以40℃/min的速率將爐溫升至600℃，碳化加熱4h。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其中：

所述烘干至恒重選擇的烘干溫度為65℃。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其中：

所述生物炭的改性包括：

HNO₃改性、Fe₃O₄改性。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其中：

所述HNO₃改性包括：

將制得的生物炭BC600與2mol/L的硝酸溶液以料液比1:10混合均勻，置于通風櫥電熱板上于110℃氧化反應2h；

隨后通過抽濾進行固液分離，將生物炭用去離子水清洗至上清液pH值為中性，再將生物炭轉移到燒杯中，在65℃烘干至恒重，得到硝酸改性生物炭HBC600。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其中：

所述Fe₃O₄改性包括：

將制得的生物炭BC600用0.1mol/L的HNO₃預處理4h，用蒸餾水洗滌2-3次，然后在室溫下干燥，得預處理生物炭；

稱取0.5g Fe₃O₄加入500ml超純水制成Fe₃O₄懸浮液；

將2g預處理生物炭放入Fe₃O₄懸浮液中，并將混合物在室溫下攪拌4h，得到Fe₃O₄/生物炭復合物；

將Fe₃O₄/生物炭復合物過濾后用超純水洗滌2-3次，并在65℃的烘箱中干燥至恒重，得到Fe₃O₄改性生物炭FBC600。

8.一種向日葵秸稈改性生物炭的制備方法，包括：

向日葵秸稈作洗凈、風干、粉碎后，過1mm孔徑的篩，得向日葵秸稈粉備用；

向日葵秸稈粉與KH₂PO₄按質量比5:1混合，裝入聚四氟乙烯坩堝，并置入馬弗爐中，關閉爐門；

馬弗爐通入氮氣10min，在通氮氣保護下，以10℃/min的速率將爐溫升至100℃，保持15min；

再以20℃/min的速率將爐溫升至炭化溫度600℃，碳化加熱4h，得到生物炭；

生物炭冷卻后，過100目篩，用超純水洗至中性，置于烘箱中65℃干燥至恒重，制得磷酸二氫鉀改性生物炭KBC600。

9.一種根據權利要求1～8所述任一制備方法制得的向日葵秸稈改性生物炭。

10.一種根據權利要求9所述的向日葵秸稈改性生物炭在環境污染修復中的應用。