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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及改性生物炭,特别涉及一种对磷具有高吸附量的生物炭改性材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、磷元素是植物生长的必需元素,但水体中存在过量的磷会形成水体富营养化对环境造成污染,它被认为是一种生态挑战,并且对水生生态系统和人类生活所需的饮用水产生有害影响,近年来,它已经是全球性的环境问题,其原因通常是由于水中的氮和磷等营养元素供应过多而造成的,它能使藻类扩散,危及饮用水安全和水生生态系统的生物多样性,从而对鱼类甚至人类的健康造成危害。通过生物炭对水体中的磷进行吸附,可以改善对环境的污染程度,防止发生水体富营养化。
2、油茶壳是油茶籽在提取茶油后剩余的固体残渣,油茶壳的传统用途主要包括作为燃料或肥料直接使用,然而这种低价值的使用会造成环境的二次污染。因此,如何实现油茶壳的高价值应用具有重要研究意义。
技术实现思路
1、基于上述内容,本专利技术目的在于提供一种对磷具有高吸附量的生物炭改性材料及其制备方法与应用,本专利技术提供的生物炭改性材料对磷的吸附量高,有助于改善污水环境中磷的污染程度。
2、为了实现上述目的,本专利技术提供以下技术方案:一种对磷具有高吸附性的生物炭改性材料的制备方法,使用氢氧化钙对油茶壳进行改性后,再对改性后的油茶壳进行高温热解,得到所述的生物炭改性材料。
3、优选地,所述使用氢氧化钙对油茶壳进行改性前,还包括对所述油茶壳进行干燥、粉碎、过筛的步骤;所述过筛为过40目筛。
4、优选地,所述使用氢氧化钙对油茶壳
5、进一步优选地,所述油茶壳与所述氢氧化钙悬浊液中氢氧化钙的质量比为1:2;所述氢氧化钙悬浊液的浓度为0.2g/ml。
6、在本专利技术中,当氢氧化钙的用量过多时,会超出油茶壳的吸附范围,不能有效吸附,而过少的氢氧化钙则不能达到改性的目的。为了实现油茶壳较好的改性效果,本专利技术优选氢氧化钙的用量为上述参数范围。
7、进一步优选地,所述搅拌反应的温度为20-30℃,优选为25℃,时间为24h,搅拌转速为600转/分钟。
8、进一步优选地,所述搅拌反应结束后,还包括对搅拌反应所得混合液进行抽滤、干燥的步骤。
9、优选地,所述高温热解的温度为500℃,时间为2h,升温速率为5℃/min。
10、本专利技术设定热解温度为上述参数的原因为:热解温度的高低会直接影响所得生物炭材料的微观结构,影响其孔隙率、比表面积等物理性能,进而影响所得生物炭材料对磷的吸附能力。当热解温度高于或者低于上述参数范围时,均会降低所得生物炭材料的吸附性能。
11、优选地,所述高温热解结束后,还包括对高温热解所得材料进行研磨、过筛的步骤。
12、本专利技术还提供了所述制备方法制备得到的对磷具有高吸附的生物炭改性材料。
13、本专利技术提供的对磷具有高吸附的生物炭改性材料的比表面积能够达到24.7306m2/g,孔容积能达到0.124165cm3/g。
14、本专利技术还提供了一种吸附水体中磷的方法,采用所述的对磷具有高吸附的生物炭改性材料进行水体中磷的吸附。
15、有益技术效果:
16、本专利技术提供的制备方法制备得到的生物炭改性材料对磷的吸附量达到227mg/g以上,能有效治理环境中的磷污染。
17、本专利技术提供的制备方法简单,成本低,有利于工业化生产。
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1.一种对磷具有高吸附性的生物炭改性材料的制备方法,其特征在于,使用氢氧化钙对油茶壳进行改性后,再对改性后的油茶壳进行高温热解,得到所述的生物炭改性材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述使用氢氧化钙对油茶壳进行改性前,还包括对所述油茶壳进行干燥、粉碎、过筛的步骤。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述使用氢氧化钙对油茶壳进行改性具体为:将油茶壳与氢氧化钙悬浊液进行搅拌反应。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述油茶壳与所述氢氧化钙悬浊液中氢氧化钙的质量比为1:2;所述氢氧化钙悬浊液的浓度为0.2g/mL。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌反应的温度为20-30℃,时间为24h,搅拌转速为600转/分钟。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌反应结束后,还包括对搅拌反应所得混合液进行抽滤、干燥的步骤。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述高温热解的温度为500℃,时间为2h,升温速率为5℃/min。
9.一种权利要求1-8任一项所述制备方法制备得到的对磷具有高吸附的生物炭改性材料。
10.一种吸附水体中磷的方法,其特征在于,采用权利要求9所述的对磷具有高吸附的生物炭改性材料进行水体中磷的吸附。
...【技术特征摘要】
1.一种对磷具有高吸附性的生物炭改性材料的制备方法,其特征在于,使用氢氧化钙对油茶壳进行改性后,再对改性后的油茶壳进行高温热解,得到所述的生物炭改性材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述使用氢氧化钙对油茶壳进行改性前,还包括对所述油茶壳进行干燥、粉碎、过筛的步骤。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述使用氢氧化钙对油茶壳进行改性具体为:将油茶壳与氢氧化钙悬浊液进行搅拌反应。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述油茶壳与所述氢氧化钙悬浊液中氢氧化钙的质量比为1:2;所述氢氧化钙悬浊液的浓度为0.2g/ml。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌反应...
【专利技术属性】
技术研发人员:王安平,吴喜昌,王毓,杨智敏,
申请(专利权)人:贵州师范大学,
类型:发明
国别省市:
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