三维立体生物炭的制备方法及其在重金属吸附中的应用   0    0

本发明属于重金属污染治理领域，特别涉及一种可用于吸附重金属的碳吸附剂领域。本发明公开了一种三维立体生物炭的制备方法，将包含生物质粉、HPMC、酸的原料水溶液在含氧气氛下、100‑400℃下碳化；将碳化产物置于碱液中转化，随后经固液分离、洗涤、干燥即得。通过本发明的方法，预先将包含生物质粉、HPMC、酸的原料水溶液在含氧气氛下碳化，可以制得具有三维立体结构且具有较大颗粒度，表面修饰有丰富利于重金属吸附的活性基团的碳化产物。

1.一种三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，将包含生物质粉、HPMC、酸的原料水溶液在含氧气氛下、100‑400℃下碳化；
将碳化产物置于碱液中转化，随后经固液分离、洗涤、干燥即得；
所述的酸为磷酸；
原料水溶液中，酸的浓度为35～85wt％；
生物质粉、HPMC的质量比为1:0.02～0.6。

2.如权利要求1所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，所述的生物质粉为木质纤维素类生物质的粉末。

3.如权利要求2所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，所述的生物质粉的颗粒度不小于80目。

4.如权利要求2所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，所述的生物质粉的颗粒度为80‑200目。

5.如权利要求1所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，原料水溶液中，酸的浓度为40～70wt％。

6.如权利要求1所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，原料水溶液中，酸的浓度为50～60wt％。

7.如权利要求1～6任一项所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，将生物质粉、HPMC、分散在质量分数为35～85Wt％的磷酸溶液中，搅拌均匀后静置1～3h，得所述的原料水 溶液。

8.如权利要求7所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，生物质粉、HPMC的固体重量与磷酸溶液的体积比为1g∶2‑30ml。

9.如权利要求1所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，将所述的原料水溶液置于敞口容器中，在所述的温度下进行碳化。

10.如权利要求1所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，碳化温度为150‑280℃。

11.如权利要求1所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，碳化时间为3～12h。

12.如权利要求1所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，所述的碱液为碱金属的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐中的至少一种的水溶液。

13.如权利要求12所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，所述的碱液的质量百分数为6‑20％。

14.如权利要求1所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，碱液转化时间为3～
10h。

15.如权利要求1所述的三维立体生物炭的制备方法，其特征在于，碱液转化后，经超声处理，随后经固液分离，洗涤至中性、干燥即得所述的生物炭。

16.一种权利要求1～15任一项所述的制备方法制得的生物炭的应用，其特征在于，作为吸附剂，用于重金属的吸附。

17.如权利要求16所述的制备方法制得的生物炭的应用，其特征在于，将所述的生物炭与含重金属的样品溶液接触，用于重金属的吸附。