【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水污染治理技术和生物质碳化，具体涉及一种可吸附锰的改性秸秆生物炭、其制备方法及应用。
技术介绍
1、近年来，锰矿资源的开采产生了大量的尾矿、废渣和废泥，它们的不合理排放导致当地水土环境遭受了严重的污染。如果人体长期摄入高于正常水平的含锰饮用水会产生一系列的健康问题，如神经功能受损和精神障碍等。因此，对含锰废水的治理具有重要的现实意义。
2、生物炭是一种含碳量极高的吸附剂，它具有孔隙结构发达、比表面积大、表面富含官能团等特点。制备生物炭的原料来源广泛，其中，将农业废弃物制备成生物炭是最常见的。我国是农业大国，每年全国油菜产量约1400万吨，收成后的油菜秸秆直接丢弃或就地焚烧不仅对当地产生不良环境效益，而且会造成资源浪费。因此，将油菜秸秆制备成生物炭不仅可以缓解土地和环境压力，还能在一定程度上治理重金属废水。
3、生物炭的吸附性能受限于不同的生物质原料，原始生物炭对重金属吸附能力较弱并且去除效率较低，解决这个问题的关键就是对生物质原料进行改性，从而制备吸附性能更佳的改性生物炭。常用的改性试剂可分为酸、碱、盐和有机试剂，上述改性剂如强酸、强碱可能会对人体健康造成危害，且还存在成本较高等问题。鉴于此，本专利技术提供一种可吸附锰的改性秸秆生物炭、其制备方法及应用。
技术实现思路
1、为了克服现有技术制备方法复杂、对锰污染废水去除效率低的缺点，本专利技术要解决的技术问题是：提供一种制备方法简单，经济可行且吸附效率高的用于去除污水中锰的碳酸钾可吸附锰的改性秸
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)油菜秸秆预处理：将油菜秸秆进行干燥、粉碎，得到油菜秸秆粉末；
5、(2)可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备：将所述油菜秸秆粉末与k2co3溶液进行活化，得到活化的油菜秸秆粉末；将所述活化的油菜秸秆粉末在限氧的条件下进行炭化，得到可吸附锰的改性秸秆生物炭。
6、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
7、进一步，步骤(1)中干燥具体为：将油菜秸秆在30℃-100℃下，干燥至恒重；
8、步骤(1)中粉碎具体为：将油菜秸秆进行粉碎，后过筛，直到符合标准。
9、进一步，所述油菜秸秆粉末的粒径小于60目。
10、进一步，步骤(2)包括如下具体的步骤：
11、(2-1)将所述油菜秸秆粉末与k2co3溶液进行混合，在常温(例如30℃左右)状态下振荡反应，后静置，再洗涤至中性后烘干至恒重，得到活化的油菜秸秆粉末；
12、(2-2)将所述活化的油菜秸秆粉末密封于陶瓷坩埚中进行炭化，得到可吸附锰的改性秸秆生物炭。
13、进一步，步骤(2-1)中k2co3溶液中k2co3的浓度为2mol/l；所述油菜秸秆粉末与所述k2co3溶液的固液比0.5-2g：10-20ml。
14、进一步，步骤(2-1)中振荡反应的参数为：振荡速度为50-200rpm，时间为0.5h-2h；
15、步骤(2-1)中静置的参数为：常温下静置5h-60h；
16、步骤(2-1)中烘干的参数为：温度为30℃-100℃，烘干至恒重。
17、进一步，步骤(2-2)中炭化的参数为：炭化温度为400℃-700℃，炭化时间为1h-4h。
18、第二方面，一种可吸附锰的改性秸秆生物炭，所述可吸附锰的改性秸秆生物炭由所述的制备方法制得。
19、进一步，所述可吸附锰的改性秸秆生物炭的比表面积为2.22m2/g，平均孔径为42.81nm；总孔容为0.024ml/g。
20、第三方面，一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的应用，将所述的可吸附锰的改性秸秆生物炭用于水中锰的去除。
21、本专利技术的有益效果是：
22、(1)本专利技术以常见农业废弃物油菜秸秆为原料，经碳酸钾溶液活化后制备可吸附锰的改性秸秆生物炭，不仅可以合理化、资源化利用废弃秸秆，缓解环境压力，又解决了水体锰污染的问题，达到了“以废治废”的目的。
23、(2)本专利技术制备可吸附锰的改性秸秆生物炭的孔容为未改性的原始生物炭的1.26倍，平均孔径为未改性的原始生物炭的1.94倍，孔容孔径的扩大有利于重金属的去除。
24、(3)本专利技术制备的碳酸钾可吸附锰的改性秸秆生物炭对mn有很好的去除效果，在相同反应条件下优于其他去除锰的吸附剂。
25、(4)本专利技术制备的碳酸钾可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法简单、环保，可应用于实际工业生产。
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1.一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)中干燥具体为：将油菜秸秆在30℃-100℃下，干燥至恒重；
3.根据权利要求1所述一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，所述油菜秸秆粉末的粒径小于60目。
4.根据权利要求1所述一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括如下具体的步骤：
5.根据权利要求4所述一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，步骤(2-1)中K2CO3溶液中K2CO3的浓度为2mol/L；所述油菜秸秆粉末与所述K2CO3溶液的固液比0.5-2g：10-20ml。
6.根据权利要求4所述一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，步骤(2-1)中振荡反应的参数为：振荡速度为50-200rpm，时间为0.5h-2h；
7.根据权利要求1所述一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，步骤(2-2)中炭化的参数为：炭化温度为
8.一种可吸附锰的改性秸秆生物炭，其特征在于，所述可吸附锰的改性秸秆生物炭由权利要求1至7任一项所述的制备方法制得。
9.根据权利要求8所述一种可吸附锰的改性秸秆生物炭，其特征在于，所述可吸附锰的改性秸秆生物炭的比表面积为2.22m2/g，平均孔径为42.81nm；总孔容为0.024mL/g。
10.一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的应用，其特征在于，将权利要求8至9任一项所述的可吸附锰的改性秸秆生物炭用于水中锰的去除。
...【技术特征摘要】
1.一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)中干燥具体为：将油菜秸秆在30℃-100℃下，干燥至恒重；
3.根据权利要求1所述一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，所述油菜秸秆粉末的粒径小于60目。
4.根据权利要求1所述一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括如下具体的步骤：
5.根据权利要求4所述一种可吸附锰的改性秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，步骤(2-1)中k2co3溶液中k2co3的浓度为2mol/l；所述油菜秸秆粉末与所述k2co3溶液的固液比0.5-2g：10-20ml。
6.根据权利要求4所述一种可吸附锰的改性秸...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓华，张舒云，廖建雄，赵栋，李安玉，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：
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