CN109292751A - 一种硅掺杂生物炭的制备方法及应用 - Google Patents
一种硅掺杂生物炭的制备方法及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109292751A CN109292751A CN201811305568.9A CN201811305568A CN109292751A CN 109292751 A CN109292751 A CN 109292751A CN 201811305568 A CN201811305568 A CN 201811305568A CN 109292751 A CN109292751 A CN 109292751A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compositions
- bamboo shoot
- shoot shell
- charcoal
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 36
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims abstract description 58
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims abstract description 58
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 claims abstract description 58
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims abstract description 58
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 53
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052713 technetium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N technetium atom Chemical compound [Tc] GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 16
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000010420 shell particle Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims abstract description 3
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 35
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 7
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000009206 nuclear medicine Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical class O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- IOWOAQVVLHHFTL-UHFFFAOYSA-N technetium(vii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Tc+7].[Tc+7] IOWOAQVVLHHFTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00767—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes
- C04B2111/00775—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes the composition being used as waste barriers or the like, e.g. compositions used for waste disposal purposes only, but not containing the waste itself
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明公开了一种硅掺杂生物炭的制备方法及应用。制备过程包括以下步骤：(1)制粒：将洗净、干燥的竹笋壳粉碎，过筛，烘干；(2)酸预处理：取适量竹笋壳，置于一定浓度的硝酸溶液中浸渍；(3)制硅烷溶液：将硅烷试剂与去离子水按一定比例混合，调节pH值，置于水浴中搅拌；(4)超声辅助浸渍：将竹笋壳颗粒与硅烷溶液按一定固液比超声辅助浸渍；(5)制炭：在惰性气体下炭化竹笋壳并冷却至室温，洗涤至中性，烘干，制得一种硅掺杂生物炭。本发明利用农林废弃生物质竹笋壳制备还原性多孔生物炭，具有原料丰富、成本低廉和制备工艺简单等优点，可作为中、低放锝废液水泥固化处理的外加剂。
Description
技术领域
本发明属于放射性废物处理领域，更具体地说，本发明涉及一种还原性多孔生物炭－硅掺杂生物炭的制备方法及在中、低放锝废液水泥固化处理中的应用。
背景技术
随着我国核工业和核医学的蓬勃发展，中、低水平放射性废液的安全处理问题日益突出，尤其对含长半衰期放射性核素锝的废液，如何安全有效正确的处理亟待解决。将其转化为固体形式，有利于实现安全可靠的最终处理。水泥固化方法是处理中、低水平放射性含锝废液的固化处理方法之一。水泥固化方法常用于各种中、低放浓缩液，其放射性强度一般控制在3.7×108Bq/L一下。水泥固化过程工艺简单，废液和水泥的混合在混凝土搅拌机中进行，也可在废物存储或处置的容器中进行。
放射性核素锝在废液中存在形式为高锝酸根，在水溶液中具有强化学迁移性和高溶解性。存储含锝水泥固化物的容器一旦破裂而与水或其它溶液接触时，如何减少其放射性的释放量是需要考虑的安全问题。目前，一般通过在固化过程中投加还原性外加剂，例如矿渣、零价铁等，将强化学迁移性和高溶解性的高锝酸根还原为不易迁移和难溶于水的二氧化锝。
生物炭是生物质在缺氧或限氧的条件下，经热解产生的一类富含碳素的固态产物，可作为提供电子的供体，具有还原性，是可用于中、低放锝废液水泥固化处理的潜在的还原性外加剂。并且生物炭的多孔结构，能增加供水泥起固化作用的表面。原状生物炭一般还原性较弱，并且比表面积较小，通过合适的改性，能有效提高生物炭的还原性和比表面积，从而作为还原性外加剂更好的用于中、低放锝废液水泥固化处理。
鲜食竹笋加工业每年副产高达数百万吨的笋壳，绝大部分得不到有效利用，被直接燃烧或者丢弃，既浪费了宝贵的资源，还可能引起环境污染问题。如果以废弃的笋壳为原料制备还原性生物碳，不但可以使农业废弃物资源化，用于中、低放锝废液的固化处理，而且还可以将笋壳资源高值化，创造出良好的生态和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于制备一种还原性多孔硅掺杂生物炭，并将其作为一种外加剂用于中、低放锝废液水泥固化处理。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种硅掺杂生物炭的制备方法，包括以下步骤：
1) 制粒：将洗净、干燥的竹笋壳粉碎，过筛，烘干；
2) 酸预处理：取适量步骤（1）竹笋壳，置于一定浓度的硝酸溶液中浸渍预处理；
3) 制硅烷溶液：将硅烷试剂与去离子水按一定比例混合，调节pH值，置于水浴中搅拌；
4) 超声辅助浸渍：将竹笋壳颗粒与硅烷溶液按一定固液比进行超声辅助浸渍；
5) 炭化：在惰性气体下炭化竹笋壳并冷却至室温，洗涤至中性，烘干，制得硅掺杂生物炭。
所述步骤 1）中，竹笋壳粉碎后过 40-100目筛。
所述步骤 2）中，硝酸浓度为0.5-5 mol·L-1，步骤（1）竹笋壳与硝酸的固液比为1g:10-50 mL ，预处理温度为30-70 ℃。
所述步骤 3）中，选用硅烷试剂为甲基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷中的一种或两种，溶液pH值为3-6，硅烷浓度为0.5-5 wt%。
所述步骤 4）中，竹笋壳颗粒与硅烷溶液的固液比为1 g : 20-50 mL，超声辅助浸渍0.5-4 h，超声频率为40KHz。
所述步骤 5）中，惰性气体为氮气，氩气或二氧化碳，炭化温度为200-700 ℃，炭化时间为1-2 h。
如上所述的制备方法制得的还原性多孔硅掺杂生物炭作为一种外加剂，用于中、低放锝废液水泥固化处理。水泥固化材料为硅酸盐水泥以及硅掺杂生物炭。
本发明的显著优点在于：
1. 本发明使用硝酸预处理竹笋壳颗粒，解构竹笋壳内分子间氢键，提高竹笋壳表面羟基利用率，利于与硅烷水解产物（硅醇）发生偶联。
2. 本发明得到的硅掺杂生物炭表面富含还原性基团，可作为外加剂，用于中、低放锝废液水泥固化处理。
3. 本发明得到的硅掺杂生物炭具有多孔结构，可直接与水泥混合，干水泥可渗入生物炭多孔结构，增加供水泥固化作用的表面。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
一种硅掺杂生物炭的制备方法，包括以下步骤：
(1) 制粒：将洗净、干燥的竹笋壳粉碎，过60目筛，烘干；
(2) 酸预处理：称取10 g竹笋壳，置于100 mL 1.0 mol·L-1的硝酸溶液中，70 ℃下浸渍2 h；
(3) 制硅烷溶液：将甲基三乙氧基硅烷与去离子水按体积比为1:20比例混合，调节pH值到2，置于水浴中搅拌8 h；
(4) 超声辅助浸渍：将竹笋壳颗粒与硅烷溶液按固液比为1 g:20 mL，超声辅助浸渍4h，超声频率为40KHz；
(5) 制炭：将竹笋壳在CO2气氛下500 ℃炭化1 h，冷却至室温，洗涤至中性，烘干，制得硅掺杂生物炭。
实施例2
一种硅掺杂生物炭的制备方法，包括以下步骤
(1) 制粒：将洗净、干燥的竹笋壳粉碎，过60目筛，烘干；
(2) 酸预处理：称取10 g竹笋壳，置于200 mL 1.0 mol·L-1的硝酸溶液中，70 ℃下浸渍2 h；
(3) 制硅烷溶液：将甲基三乙氧基硅烷与去离子水按体积比为1:20比例混合，调节pH值到2，置于水浴中搅拌8 h；
(4) 超声辅助浸渍：将竹笋壳颗粒与硅烷溶液按固液比为1 g:20 mL，超声辅助浸渍4h，超声频率为40KHz；
(5) 制炭：将竹笋壳在CO2气氛下500 ℃炭化1 h，冷却至室温，洗涤至中性，烘干，制得硅掺杂生物炭。
实施例3
一种硅掺杂生物炭的制备方法，包括以下步骤
(1) 制粒：将洗净、干燥的竹笋壳粉碎，过60目筛，烘干；
(2) 酸预处理：称取10 g竹笋壳，置于100 mL 0.5 mol·L-1的硝酸溶液中，70 ℃下浸渍2 h；
(3) 制硅烷溶液：将甲基三乙氧基硅烷与去离子水按体积比为1:20比例混合，调节pH值到2，置于水浴中搅拌8 h；
(4) 超声辅助浸渍：将竹笋壳颗粒与硅烷溶液按固液比为1 g:20 mL，超声辅助浸渍4h，超声频率为40KHz；
(5) 制炭：将竹笋壳在CO2气氛下500 ℃炭化1 h，冷却至室温，洗涤至中性，烘干，制得硅掺杂生物炭。
实施例4
一种硅掺杂生物炭的制备方法，包括以下步骤
(1) 制粒：将洗净、干燥的竹笋壳粉碎，过60目筛，烘干；
(2) 酸预处理：称取10 g竹笋壳，置于100 mL 1.0 mol·L-1的硝酸溶液中，70 ℃下浸渍2 h；
(3) 制硅烷溶液：将甲基三乙氧基硅烷与去离子水按体积比为1:50比例混合，调节pH值到2，置于水浴中搅拌8 h；
(4) 超声辅助浸渍：将竹笋壳颗粒与硅烷溶液按固液比为1 g:20 mL，超声辅助浸渍4h，超声频率为40KHz；
(5) 制炭：将竹笋壳在CO2气氛下500 ℃炭化1 h，冷却至室温，洗涤至中性，烘干，制得硅掺杂生物炭。
实施例5
一种硅掺杂生物炭的制备方法，包括以下步骤
(1) 制粒：将洗净、干燥的竹笋壳粉碎，过60目筛，烘干；
(2) 酸预处理：称取10 g竹笋壳，置于200 mL 1.0 mol·L-1的硝酸溶液中，70 ℃下浸渍2 h；
(3) 制硅烷溶液：将甲基三乙氧基硅烷与去离子水按体积比为1:20比例混合，调节pH值到2，置于水浴中搅拌8 h；
(4) 超声辅助浸渍：将竹笋壳颗粒与硅烷溶液按固液比为1 g:50 mL，超声辅助浸渍4h，超声频率为40KHz；
(5) 制炭：将竹笋壳在CO2气氛下500 ℃炭化1 h，冷却至室温，洗涤至中性，烘干，制得硅掺杂生物炭。
实施例6
一种硅掺杂生物炭的制备方法，包括以下步骤
(1) 制粒：将洗净、干燥的竹笋壳粉碎，过60目筛，烘干；
(2) 酸预处理：称取10 g竹笋壳，置于200 mL 1.0 mol·L-1的硝酸溶液中，70 ℃下浸渍2 h；
(3) 制硅烷溶液：将甲基三乙氧基硅烷与去离子水按体积比为1:20比例混合，调节pH值到2，置于水浴中搅拌8 h；
(4) 超声辅助浸渍：将竹笋壳颗粒与硅烷溶液按固液比为1 g:20 mL，超声辅助浸渍4h，超声频率为40KHz；
(5) 制炭：将竹笋壳在CO2气氛下200 ℃炭化1 h，冷却至室温，洗涤至中性，烘干，制得硅掺杂生物炭。
实施例7
一种硅掺杂生物炭的制备方法，包括以下步骤
(1) 制粒：将洗净、干燥的竹笋壳粉碎，过60目筛，烘干；
(2) 酸预处理：称取10 g竹笋壳，置于200 mL 1.0 mol·L-1的硝酸溶液中，70 ℃下浸渍2 h；
(3) 制硅烷溶液：将甲基三乙氧基硅烷与去离子水按体积比为1:20比例混合，调节pH值到2，置于水浴中搅拌8 h；
(4) 超声辅助浸渍：将竹笋壳颗粒与硅烷溶液按固液比为1 g:20 mL，超声辅助浸渍4h，超声频率为40KHz；
(5) 制炭：将竹笋壳在N2气氛下500 ℃炭化1 h，冷却至室温，洗涤至中性，烘干，制得硅掺杂生物炭。
对比实施例
竹笋壳及硅掺杂生物炭的质构特性采用BET测试法测试。
竹笋壳及硅掺杂生物炭表面还原性采用Boehm滴定法测试。
表1. 竹笋壳及硅掺杂生物炭的质构特性及还原性官能团含量
应用实施例
将竹笋壳以质量分数为10 %的比例与中、低放锝废液及硅酸盐水泥混合，终凝时间为5h，养护龄42天，锝浸出率为3.2×10-3cm·d-1。
将实施例5中的硅掺杂生物炭以质量分数为10 %的比例与中、低放锝废液及硅酸盐水泥混合，终凝时间为4.2 h，养护龄42天，锝浸出率为9.6×10-4cm·d-1。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种硅掺杂生物炭的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1) 制粒：将洗净、干燥的竹笋壳粉碎，过筛，烘干；
2) 酸预处理：取适量步骤（1）竹笋壳，置于一定浓度的硝酸溶液中浸渍预处理；
3) 制硅烷溶液：将硅烷试剂与去离子水按一定比例混合，调节pH值，置于水浴中搅拌；
4) 超声辅助浸渍：将竹笋壳颗粒与硅烷溶液按一定固液比进行超声辅助浸渍；
5) 制炭：在惰性气体下炭化竹笋壳并冷却至室温，洗涤至中性，烘干，制得硅掺杂生物炭。
2.根据权利要求1所述的一种硅掺杂生物炭的制备方法，其特征在于：步骤 1）中竹笋壳粉碎后过 40-100目筛。
3.根据权利要求1所述的一种硅掺杂生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤 2）中，硝酸浓度为0.5-5 mol·L-1，步骤（1）竹笋壳与硝酸的固液比为1g:10-50 mL，预处理温度为30-70℃。
4.根据权利要求1所述的一种硅掺杂生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤 3）中，选用硅烷试剂为甲基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷中的一种或两种，溶液pH值为3-6，硅烷浓度为0.5-5 wt%。
5.根据权利要求1所述的一种硅掺杂生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤 4）中，竹笋壳颗粒与硅烷溶液的固液比为1 g:20-50 mL，超声辅助浸渍0.5-4 h，超声频率为40KHz。
6.根据权利要求1所述的一种硅掺杂生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤 5）中，惰性气体为氮气，氩气或二氧化碳，炭化温度为200-700 ℃，炭化时间为1-2 h。
7.一种如权利要求1所述的制备方法制得的硅掺杂生物炭的应用，其特征在于：用于中、低放锝废液水泥固化的还原性多孔外加剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811305568.9A CN109292751B (zh) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 一种硅掺杂生物炭的制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811305568.9A CN109292751B (zh) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 一种硅掺杂生物炭的制备方法及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109292751A true CN109292751A (zh) | 2019-02-01 |
| CN109292751B CN109292751B (zh) | 2021-09-28 |
Family
ID=65145780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811305568.9A Expired - Fee Related CN109292751B (zh) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 一种硅掺杂生物炭的制备方法及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109292751B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111715184A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-29 | 中国环境科学研究院 | 利用生物炭进行土壤改良的方法 |
| CN114171231A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-11 | 福州大学 | 一种处理放射性含锝溶液的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104150478A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-11-19 | 吉林大学 | 一种由稻壳制备超级电容器用活性炭材料的绿色循环工艺 |
| US20150210931A1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-07-30 | Cool Planet Energy Systems, Inc. | System and method for the production of jet fuel, diesel, and gasoline from lipid-containing feedstocks |
| CN105217716A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-06 | 王立鑫 | 一种生活污水处理的活性炭复合材料及其制备方法 |
| CN106115691A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-11-16 | 福建工程学院 | 一种笋壳基活性炭的制备方法及使用方法 |
| CN107051385A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-08-18 | 福州大学 | 一种载铜笋壳生物炭的制备及其应用 |
-
2018
- 2018-11-05 CN CN201811305568.9A patent/CN109292751B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150210931A1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-07-30 | Cool Planet Energy Systems, Inc. | System and method for the production of jet fuel, diesel, and gasoline from lipid-containing feedstocks |
| CN104150478A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-11-19 | 吉林大学 | 一种由稻壳制备超级电容器用活性炭材料的绿色循环工艺 |
| CN105217716A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-06 | 王立鑫 | 一种生活污水处理的活性炭复合材料及其制备方法 |
| CN106115691A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-11-16 | 福建工程学院 | 一种笋壳基活性炭的制备方法及使用方法 |
| CN107051385A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-08-18 | 福州大学 | 一种载铜笋壳生物炭的制备及其应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JIANZHONG ZHU ET AL: "Enhanced mercury ion adsorption by amine-modified activated carbon", 《JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS》 * |
| 戴子若: "生物炭复合材料处理水体重金属的研究进展", 《河北林业科技》 * |
| 杨长利: "《中国核燃料循环后段》", 31 October 2016, 中国原子能出版社 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111715184A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-29 | 中国环境科学研究院 | 利用生物炭进行土壤改良的方法 |
| CN111715184B (zh) * | 2020-06-12 | 2021-07-13 | 中国环境科学研究院 | 利用生物炭进行土壤改良的方法 |
| CN114171231A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-11 | 福州大学 | 一种处理放射性含锝溶液的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109292751B (zh) | 2021-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106807325B (zh) | Fe/C复合材料及其应用 | |
| CN104437361B (zh) | 一种原位担载制备功能性生物炭的方法 | |
| CN106313221B (zh) | 一种荧光透明磁性木材的制备方法 | |
| CN107096500A (zh) | 一种利用中药渣制备磁性生物炭的方法、磁性生物炭与应用 | |
| CN106734072B (zh) | 一种含氰废渣的处理方法 | |
| CN104084126B (zh) | 生物质基铁铝复合球形炭的制备方法 | |
| CN101332992A (zh) | 氯化锌化学活化法制备桐壳基活性炭的方法 | |
| CN109292751A (zh) | 一种硅掺杂生物炭的制备方法及应用 | |
| CN105618007B (zh) | 一种复合凝胶协同生物治理市政污泥及资源化利用工艺 | |
| CN109650513A (zh) | 一种基于改性生物炭的复合类芬顿催化剂及污染处理方法 | |
| CN110172569A (zh) | 以农作物秸秆作为还原剂悬浮磁化焙烧生产铁精矿的方法 | |
| CN103316628A (zh) | 一种吸附剂的制备方法和应用 | |
| CN105741899A (zh) | 一种放射性含硼废液的固化处理添加剂、固化配方及工艺 | |
| CN115612500A (zh) | 一种基于生物炭固定重金属的方法 | |
| CN106186157A (zh) | 一种制备铅离子吸附剂的方法 | |
| CN109453493A (zh) | 用于处理含铍废渣的稳定化药剂及其制备方法和应用 | |
| CN108607524B (zh) | 用于环境内分泌干扰物高效提取的固相萃取剂制备方法 | |
| CN104609636B (zh) | 一种利用铁锰双相掺杂石墨烯激活单过硫酸盐去除水中内分泌干扰物的方法 | |
| CN109133812A (zh) | 一种电解锰渣的处理方法 | |
| CN109321301A (zh) | 一种生物质颗粒燃料的生产工艺 | |
| CN111524632A (zh) | 一种处理中低放射性核废料的镁基水泥固化基材及方法 | |
| CN111040769B (zh) | 一种土壤修复改良剂及土壤修复改良方法 | |
| CN102516322B (zh) | 利用磁性固体磷酸催化剂制备左旋葡萄糖酮的方法 | |
| CN115180786B (zh) | 一种天然钙基生物炭固定污泥重金属的方法 | |
| CN108585722B (zh) | 一种固化含有高浓度硼酸核废液的水泥基固化材料及其固化方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210928 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |