[0004] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种吸附容量高、吸附速度快、易于分离回收、对废水中的重金属或有机污染物有强去除能力的磁性复合吸附剂，并相应地提供一种制备简单、成本低廉的磁性复合吸附剂的制备方法。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0006] 一种磁性复合吸附剂，所述磁性复合吸附剂包括多孔氢氧化镁、Fe3O4纳米粒子和由槟榔渣制成的生物炭，所述磁性复合吸附剂以多孔氢氧化镁为载体，所述多孔氢氧化镁负载有所述生物炭和Fe3O4纳米粒子。
[0007] 上述的磁性复合吸附剂中，优选的，所述多孔氢氧化镁的比表面积为63.0366±0.3732m2/g，所述生物炭的比表面积为6.3682±0.1298m2/g，所述磁性复合吸附剂的比表面积为60.5105±0.1672m2/g。
[0008] 作为一个总的技术构思，本发明还提供一种磁性复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
[0009] (1)生物炭的制备：将槟榔渣烘干并粉碎，然后在惰性气体保护下进行高温裂解，裂解后冷却并研磨，制得生物炭；
[0010] (2)载体制备：在持续搅拌下，将NaOH溶液逐滴加入到含MgSO4的微乳体系中，滴加完后，继续搅拌，然后静置老化，将所得产物反复冲洗至pH为中性，经烘干后，得到多孔氢氧化镁；
[0011] (3)负载：将步骤(1)得到的生物炭和步骤(2)得到的多孔氢氧化镁加入到无水乙醇中，超声分散后，加入铁盐溶液，在惰性气体保护下搅拌，得到混合液，将混合液的pH值调节至10～11，继续搅拌，然后静置老化，将所得产物反复冲洗至pH为中性，经烘干后，得到磁性复合吸附剂。
[0012] 上述的磁性复合吸附剂的制备方法中，优选的，所述步骤(1)中，所述高温裂解的温度为400℃～500℃，升温至高温裂解温度的速率为10℃/min～15℃/min，所述高温裂解的时间为1h～1.5h。
[0013] 上述的磁性复合吸附剂的制备方法中，优选的，所述步骤(1)中，所述粉碎的时间为20s～50s。
[0014] 上述的磁性复合吸附剂的制备方法中，优选的，所述步骤(2)中，所述NaOH溶液与含MgSO4的微乳体系的体积比为1∶1，所述NaOH与MgSO4的摩尔比为2∶1，所述微乳体系为丙醇的水溶液，丙醇与水的体积比为15～20∶80～85。
[0015] 上述的磁性复合吸附剂的制备方法中，优选的，所述步骤(3)中，所述生物炭、多孔氢氧化镁、无水乙醇、铁盐溶液的比例为1g∶1g～1.5g∶50mL～80mL∶200mL～250mL；所述铁盐溶液为硫酸亚铁和氯化铁的混合水溶液，所述硫酸亚铁与氯化铁的摩尔比为1∶2～3，每毫升所述铁盐溶液中铁元素(包括二价铁和三价铁)的含量为0.9mg～3.6mg。
[0016] 上述的磁性复合吸附剂的制备方法中，优选的，所述步骤(2)中，所述持续搅拌的速度为400rpm～600rpm，所述继续搅拌的速度为180rpm～300rpm，所述继续搅拌的时间为4h～6h；
[0017] 和/或，所述步骤(3)中，所述惰性气体保护下进行搅拌时，搅拌速度为300rpm～400rpm，搅拌时间为20min～40min；所述继续搅拌的速度为180rpm～300rpm，所述继续搅拌的时间为1h～2h。
[0018] 上述的磁性复合吸附剂的制备方法中，优选的，所述步骤(2)中，所述静置老化的时间为12h～24h，采用水和乙醇对所得产物进行反复交替冲洗，所述烘干的温度为40℃～60℃；
[0019] 和/或，所述步骤(3)中，所述静置老化的时间为12h～24h，采用水和乙醇对所得产物反复冲洗至pH为中性，所述烘干的温度为60℃～80℃。
[0020] 上述的磁性复合吸附剂的制备方法中，优选的，所述步骤(3)中，所述超声分散的时间为5min～8min。
[0021] 本发明的磁性复合吸附剂中，生物炭是由槟榔渣制成的。选用槟榔渣的目的在于：其一，使槟榔渣得以资源化利用，减少对环境的危害；其二，制得的生物炭能提供较高的吸附性能。
[0022] 槟榔渣是槟榔产业的废物，其主要成分是纤维素和半纤维素，难生物降解，如果不加以利用，不仅对环境造成影响，也是对资源的一种浪费。将槟榔渣制成生物炭后，应用于去除废水中的重金属和有机污染物，实现了废物的资源化利用，同时达到“以废治废”的目的。但是，单纯的生物炭应用于废水处理中，往往也呈现出易流失、分离和回收困难的缺陷。
[0023] 本发明的技术方案将生物炭负载于自制的多孔氢氧化镁上，其目的在于利用生物炭和氢氧化镁两种材料的协同作用，增加吸附材料的机械性能，提高其比表面积，从而提高材料的吸附能力；该材料的制备过程中还一步合成了纳米Fe3O4磁性组分，因而具有磁性材料的特性，能在外加磁场作用下迅速有效地实现吸附剂与反应溶液分离。
[0024] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0025] 1、本发明的磁性复合吸附剂中以槟榔渣制成的生物炭为原料制备成吸附材料后，不仅可以减轻槟榔渣对生态环境的破坏，还可以应用于去除废水中的重金属和有机污染物，实现了废物资源化利用，同时达到以“废治废”的目的，具有很好的环境效益和经济效益；多孔氢氧化镁具有较大的比表面积，可显著提高材料的吸附能力；还合成了纳米Fe3O4磁性组分，使吸附剂能在外加磁场作用下迅速有效地实现吸附剂与反应溶液分离。该磁性复合吸附剂有效地解决了现行生物炭吸附剂所存在的缺陷，吸附剂处理对象(污染物)具有广泛性。
[0026] 2、本发明的制备方法先用槟榔渣制备生物炭，然后于微乳体系中制备多孔氢氧化镁载体，再将生物炭负载于氢氧化镁载体上，并用共沉淀法制得该磁性复合吸附剂。本发明的制备方法所用原料来源广，成本低廉，操作方便，技术通用性好。整个吸附剂的制备过程也非常的简单，易于控制，生产周期短，产品回收率高，易于实现与废水的分离，便于回收有价污染物。
