System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种生物炭负载Fe2C复合材料的制备方法及应用技术_技高网

一种生物炭负载Fe2C复合材料的制备方法及应用技术

技术编号:44436685 阅读:1 留言:0更新日期:2025-02-28 18:46
本发明专利技术属于水修复材料制备领域,具体提供了一种生物炭负载Fe<subgt;2</subgt;C复合材料的制备方法及应用,本发明专利技术的制备方法采用农作物秸秆作为原料制备生物炭负载Fe<subgt;2</subgt;C,实现了秸秆的再利用,其制备方法操作简单,且材料便于回收循环使用;同时制备的生物炭负载Fe<subgt;2</subgt;C复合材料通过引入Fe来增强秸秆生物炭对Pb、Cu、Co、Ni和Zn的去除能力,同时材料对铜具有良好的选择性吸附。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水修复材料制备领域,尤其涉及一种生物炭负载fe2c复合材料的制备方法及应用。


技术介绍

1、水环境中的重金属(如pb、cu、ni、co、和zn等)具有持久性污染、不可降解性等特点,可在自然界中长期存在。重金属可在食物链中积累,影响生物体的生长发育,严重威胁人类的身体健康。随着人们对公共卫生安全和环境质量的关注日益增加,科学家相继开发了化学沉淀、离子交换、电解、膜分离、混凝-絮凝和吸附法等方法以去除水环境中的重金属离子。其中,吸附法因其对低浓度金属离子的去除效果较好,且经济实惠而应用广泛。

2、农作物秸秆已被证实可作为制备生物炭的原材料之一。秸秆生物炭具有易更换的表面、多孔结构和化学性质可控等优点,对环境友好,是一种绿色吸附剂。但生物炭粒径小、且对金属离子的吸附能力有限,从而限制了生物炭的大规模应用。鉴于以上问题,亟需对秸秆生物炭进行改性,以提高其吸附金属离子的能力。

3、目前许多研究发现,通过热解法和浸渍法,可以让生物炭负载fe0和fe3c等,来提高生物炭对重金属的吸附去除能力。但鲜有研究发现生物炭负载fe2c,同时,在实验室条件下,单次制备铁基生物炭材料的产量十分有限,为此,研发一种在实验室条件下能够高效制备生物炭负载fe2c材料及技术,是急需解决的关键问题。

4、专利号cn202311682343,记载:“将稻壳洗净、剪碎、烘干后,放入厌氧管式炉中,在450℃的高温下热解4h,待冷却后研磨过100目筛,即得到过100目筛的生物炭;在手套箱中称取20g颗粒状naoh,20g的na2s2o4和5g过100目筛的生物炭,混合均匀得到固体混合物;s2、在手套箱中,将20g氯化亚铁(fecl2)在搅拌条件下加入到固体混合物中,搅拌均匀后反应2min,然后置于0-10℃的冰浴条件下,用喷壶向固体混合物中喷洒25ml去离子水,喷洒去离子水的流速为10ml/min,边喷洒边搅拌,使反应物在流变相的状态下进行反应;最终制备得到一种纳米零价铁-四氧化三铁复合的生物炭材料,在0.1%投加量下,对浓度为30mg/l的含pb溶液的吸附率达70%”。但该技术单次制备产量较低,且吸附效果有待提高。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种生物炭负载fe2c复合材料的制备方法及应用,制备一种生物炭负载fe2c复合材料,对重金属具有更好的吸附性能,同时对cu具有很好的选择性能力。

2、为达到以上目的,本专利技术采用的技术方案为:一种生物炭负载fe2c复合材料的制备方法,具体包括如下步骤:

3、步骤s1、将农作物秸秆风干破碎后放入铁罐密封装入马弗炉,以一定的升温速率,升至预定温度保持一段时间进行热解;

4、步骤s2、将热解后的产物研磨并过筛得到生物炭;

5、步骤s3、将所述生物炭与铁盐溶液按一定质量比进行混合并充分搅拌、浸泡一段时间;

6、步骤s4、将步骤s3得到的产物烘干并过筛;

7、步骤s5、将步骤s4得到的产物放入管式炉中并以一定的升温速率升至预定温度,保持一段时间;

8、步骤s6、将步骤s5得到的产物研磨过筛得到所述生物炭负载fe2c复合材料。

9、优选地,在步骤s1中,升温速度为8~12℃/min,预定温度为250~400℃,保持时间为1~3h。

10、优选地,在步骤s3中,质量比为1:3~1:6;

11、优选地,在步骤s5中,升温速率为8~12℃/min,预定温度为500~800℃,保持1~3h。

12、本专利技术还提供了一种生物炭负载fe2c复合材料在吸附重金属中的应用。

13、优选地,所述重金属包括pb、cu、co、ni和zn中的一种或几种。

14、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

15、本专利技术的复合材料的炭原料采用农作物秸秆,实现了秸秆的再利用,更加的环保;本专利技术的生物炭负载fe2c复合材料,通过以外源形式引入fe(ⅱ)、f e(ⅲ)、fe(0)或含铁矿物能够增强秸秆生物炭的静电相互作用、π-π相互作用、共沉淀和离子交换能力,以及提高生物炭的比表面积和吸附位点,能够显著提高秸秆生物炭去除水环境中重金属的性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生物炭负载Fe2C复合材料的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种生物炭负载Fe2C复合材料的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,升温速度为8~12℃/min,预定温度为250~400℃,保持时间为1~3h。

3.根据权利要求1所述的一种生物炭负载Fe2C复合材料的制备方法,其特征在于,在步骤S3中,质量比为1:3~1:6。

4.根据权利要求1所述的一种生物炭负载Fe2C复合材料的制备方法,其特征在于,在步骤S5中,升温速率为8~12℃/min,预定温度为500~800℃,保持1~3h。

5.一种生物炭负载Fe2C复合材料在吸附重金属中的应用,生物炭负载Fe2C复合材料采用权利要求1-4任一项所述的制备方法制备。

6.根据权利要求5所述的一种生物炭负载Fe2C复合材料在吸附重金属中的应用,其特征在于,所述重金属包括Pb、Cu、Co、Ni和Zn中的一种或几种。

【技术特征摘要】

1.一种生物炭负载fe2c复合材料的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种生物炭负载fe2c复合材料的制备方法,其特征在于,在步骤s1中,升温速度为8~12℃/min,预定温度为250~400℃,保持时间为1~3h。

3.根据权利要求1所述的一种生物炭负载fe2c复合材料的制备方法,其特征在于,在步骤s3中,质量比为1:3~1:6。

4.根据权利要求1所述的一种生...

【专利技术属性】
技术研发人员:林汉森赵楠林庆祺周凌宇李杏帧王瑞刚仇荣亮
申请(专利权)人:华南农业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1