CN109550484A - 一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，属于环境保护功能材料领域，包括去硅，活化，改性，碳化，其中使用改性剂和掺杂剂对去硅、活化后生物质先改性，再碳化，得到生物碳；上述改性剂为三甲胺和酒石酸；上述掺杂剂为十二烷基苯磺酸钠和环氧丙烷。本发明中制备得吸附剂，包括碳化基质及组装在基质上的分子；上述碳化基质为天然生物质形成的生物碳；上述组装分子携带胺基和羧基基团，上述分子为三甲胺和酒石酸。本发明提供的吸附剂的制备方法具有成本低、效率高、副反应发生率低、资源利用率高、能耗和系统运行损耗少的特点；所制吸附剂比表面积大，吸附活性位点多，吸附容量大，极性和吸附性能强，且具有优良的耐压性能。

Description

一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法

技术领域

本发明属于环境保护功能材料领域，具体涉及一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法。

背景技术

在工业上，铬及其化合物被广泛应用到各种行业，如制药、电镀、冶金、制革、染料、皮毛加工、机械工业等，含铬废水主要来源于这些行业。含铬废水中Cr通常以Cr²⁺(如CrO)、Cr³⁺(如Cr₂O₃)以及Cr⁶⁺(如CrO₃)的形式存在，主要以Cr³⁺和Cr⁶⁺这两种价态存在，其对环境介质的污染呈现隐蔽性、长期性和累积性的特点，给治理带来很大的困难。Cr⁶⁺的毒性强，能致癌；Cr³⁺易富集。如果人体摄入了六价铬及其化合物，会对皮肤、呼吸系统以及消化系统产生很大的威胁，将导致极性刺激性皮炎、变态反应湿疹性皮炎和咽炎等。有研究表明Cr(VI)的毒性是Cr(III)的100倍。不同价态铬的毒性顺序是：Cr⁶⁺最高，其次为Cr³⁺，再次为Cr²⁺和Cr。此外，铬元素对植物的影响也是如此，微量的铬元素会促进植物生长，但当浓度较高时，则会抑制生长。因此，亟需研发切实可行的方法对其进行有效治理。

生物吸附法作为一种新兴的处理重金属离子废水的方法，应用于环境治理方面，由于其具有原料来源丰富、品种多、成本低、在低浓度下处理效果好、吸附容量大、速度快、选择性好、吸附设备简单、易操作、产品易降解等特点，在去除水中重金属方面有广阔的应用前景。生物废料的再利用是变废为宝，它不仅可以解决环境污染的问题，还可以提高自身的价值，所以利用天然农林废弃物质研究开发高效的金属离子吸附处理剂具有重要的现实意义。

生物碳是生物质在限温限氧条件下裂解制得的一种多孔富碳产物。生物碳具有特殊的结构和优良的物理、化学、生物性质，生物碳表面疏松多孔，比表面积巨大，具有较高的表面能，同时所含丰富的羟基、羧基等活性物质也可通过离子交换和螯合等方式对重金属进行化学吸附，从而降低重金属的生物有效性，减少环境污染，吸附能力强，且生物碳来源广泛，这些特性使其在吸附废水中的重金属Cr等污染物方面具有巨大的潜力。此外生物碳可用于土壤改良，如增加土壤有机质含量、增强持水性、缓解酸化、增强通气性等；也可作为吸附剂，用于降低土壤中有机污染物和重金属的有效浓度，以及增加生物可利用性，阻控污染物在土壤-植物系统的迁移转化，从而达到修复目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、效率高、副反应发生率低、资源利用率高、能耗和系统运行损耗少的入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，所制吸附剂比表面积大，吸附活性位点多，吸附容量大，极性和吸附性能强，且具有优良的耐压性能。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种入侵植物茎基铬离子吸附剂，该吸附剂包括碳化基质及组装在基质上的分子；上述碳化基质为天然生物质形成的生物碳；上述组装分子为携带胺基和羧基基团的三甲胺和酒石酸。使用天然生物质为原料，取材方便，生产成本低，同时能拓宽其利用途径，增加其附加价值，且能对铬离子针对性吸附，天然底物降解方便，对环境友好，实现了以废治废的目的。

作为优选，天然生物质为玉米、小麦、水稻、切花等农林废弃植物秸秆。最优选地，本发明中选用加拿大一枝黄秸秆。加拿大一枝黄秸秆表面含有大量的羧基、酚羟基等酸性官能团，而Cr⁶⁺又具有强氧化性，因此加拿大一枝黄秸秆对Cr⁶⁺的吸附既有物理吸附又有化学吸附，以化学吸附为主。但是由于其吸附效果不理想，因而对一枝黄的秸秆进行碳化改性，用于处理吸附含Cr⁶⁺污染物中的重金属离子。

作为优选，吸附剂的粒径为0.5～1.0mm。在平衡浓度较高的情况下，较大粒径的吸附剂对各种金属的单位吸附量均超过了小粒径吸附剂，且大颗粒的吸附剂具有更高的固碳量，吸附性能更好，耐压性能优良。

本发明还公开了一种制备上述入侵植物茎基铬离子吸附剂的方法，包括去硅，活化，改性，碳化，其中改性步骤是向活化后的生物质中加入改性剂和掺杂剂进行改性，得到改性生物质；上述改性剂为三甲胺和酒石酸；上述掺杂剂为十二烷基苯磺酸钠和环氧丙烷。对生物质进行改性处理，可增加生物质表面的羧基基团数量，可与羟基形成季铵结构，引入胺基基团，且能增加生物质表面孔洞和比表面积，从而增加生物碳的吸附量和吸附性能。

作为优选，改性条件为：采用微波改性，微波功率为700～800W，时间为20～30min；上述改性剂添加量分别为活化生物质重量1.2～1.5倍的三甲胺和0.9～1.3倍的酒石酸；上述掺杂剂添加量分别为活化生物质重量0.03～0.06倍的十二烷基苯磺酸钠和0.045～0.065倍的环氧丙烷。微波加热具有加热速度快、能量损失小、加热均匀、清洁无污染等优点，因此选择微波辐射作为该改性的加热方式。掺杂剂的加入能对秸秆中的纤素进行腐蚀和溶解，有效破坏纤维素分子间和分子内的氢键等结构，提供大量反应活性位点，促进改性效率提升，同时在微波辐射中，环氧丙烷氧环打开，首段碳与活化得纤维素钠结合醚化，中间碳保留负氧基团，使氧原子上的未成对电子，与三甲胺中心氮原子所携带的孤对电子配对成键，形成季铵结构，在十二烷基苯磺酸钠的磺基影响下，再将酒石酸中的羧基负载在季铵结构上，形成以纤维素为骨架，以季铵结构为功能基团，同时负载羟基和羧基的改性生物质材料，使得生物质极性增强，吸附活性位点多，进而提升了吸附剂颗粒的吸附性能和耐压性能。

作为优选，去硅处理步骤为：将生物质置于浓度分别为10～15％的HF和1～2mol/L的HCl的等比例混合液中，然后振荡10～12h，离心取沉淀，用去离子水冲洗后，烘干备用。在高温碳化过程中，硅组分熔解会阻塞生物碳的孔洞，降低生物碳的比表面积，也阻碍了有机碳固定的增加量，因此在碳化前先进行去硅处理。

作为优选，活化步骤为：将去硅后的生物质依次放入无水乙醇和浓度0.5～1mol/L的NaOH溶液中，分别搅拌浸泡1.5～2h，再用去离子水冲洗至中性，备用。乙醇可以溶解和去除生物质中的色素等小分子化合物；NaOH能部分的与纤维素、半纤维素和木质素分子上的醇、酚羟基发生反应生成醇钠，其化学反应活性高于纤维素等本身，也能够与果胶分子中甲酯化的羧基发生皂化反应，使得吸附剂上的羧基数目增加。

作为优选，碳化步骤为：将改性生物质进行高温碳化，得到改性生物碳，清洗，烘干并研磨，即得。对生物质进行高温碳化，能从木质生物质里分离出水、一些挥发性有机污染物和半纤维素，留下纤维素和木质素生产出碳化残留物，具有更高、更均匀的化学和物理性能，生物碳表面随着烃类化合物的裂解生成含有羧基、羟基等亲水基团，尤其对金属离子和有机污染物具有吸附能力，可用于处理废水等污染物，增加了生物质的附加价值。

进一步优选，碳化步骤的反应条件为：以5～10℃/min的速率升温至100℃后，保温1.5～2h；然后以5～10℃/min的速率升温至300℃，保温1.5～2h；最后以5～10℃/min的速率升温至400℃，保温1.5～2h。通过分段高温碳化，可以在不同温度段使生物质中的化合物充分熔解或裂解，脂肪等烃类化合物裂解，生物碳表面逐渐生成-COOH、R-C＝O等具有吸附性能的亲水基团，保温可以促进完全反应，使反应达到最佳稳定状态，降低系统能耗，避免反应不充分进而造成资源浪费，且能降低温度波动造成的运行损耗。

进一步优选，清洗步骤为：将改性生物碳用酸性液体漂洗5～10min后，再用去离子水漂洗至中性；上述酸性液体为质量分数为1～2％的盐酸溶液、0.5～1.5％的硫酸溶液或0.5～1.0％的硝酸溶液。采用酸性液体清洗，可以清除生物碳中的灰分，从而扩大生物碳孔洞容量，使得生物碳吸附剂比表面积增加，促进了生物碳对Cr⁶⁺的吸附。

进一步优选，烘干条件为：温度为105～115℃，时间为1～1.5h。

作为优选，

本发明的有益效果为：

1)本发明中使用加拿大一枝黄秸秆进行改性和碳化处理，形成以纤维素为骨架，以季铵结构为功能基团，同时负载羟基和羧基的生物碳材料，吸附活性位点多，极性和金属离子吸附性能强，且具有优良的耐压性能；

2)本发明中生物碳作为金属离子，尤其是铬离子的吸附剂，含有大量反应性能活泼的羟基、羧基和酚羟基等酸性官能团，利用酸性基团中氢与电负性强的原子形成氢键，分段高温碳化使秸秆比表面积增大，从而提高生物碳质的吸附容量和吸附性能；

3)本发明中通过入侵植物茎基制备铬离子吸附剂的方法简单，原料来源广泛且廉价，生产成本低，生产效率高，降低了副反应发生率，增加了资源利用率，减小了能耗和系统运行损耗。

本发明采用了上述技术方案提供一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细描述：

实施例1：

一种入侵植物茎基铬离子吸附剂，该吸附剂包括碳化基质及组装在基质上的分子；上述碳化基质为天然生物质形成的生物碳；上述组装分子为携带胺基和羧基基团的三甲胺和酒石酸。使用天然生物质为原料，取材方便，生产成本低，同时能拓宽其利用途径，增加其附加价值，且能对铬离子针对性吸附，天然底物降解方便，对环境友好，实现了以废治废的目的。

天然生物质为玉米、小麦、水稻、切花等农林废弃植物秸秆。最优选地，本实施例中选用加拿大一枝黄秸秆。加拿大一枝黄秸秆表面含有大量的羧基、酚羟基等酸性官能团，而Cr⁶⁺又具有强氧化性，因此加拿大一枝黄秸秆对Cr⁶⁺的吸附既有物理吸附又有化学吸附，以化学吸附为主。但是由于其吸附效果不理想，因而对一枝黄的秸秆进行碳化改性，用于处理吸附含Cr⁶⁺污染物中的重金属离子。

吸附剂的粒径为0.5mm。在平衡浓度较高的情况下，较大粒径的吸附剂对各种金属的单位吸附量均超过了小粒径吸附剂，且大颗粒的吸附剂具有更高的固碳量，吸附性能更好，耐压性能优良。

一种制备上述入侵植物茎基铬离子吸附剂的方法，包括去硅，活化，改性，碳化，其中改性步骤是向活化后的生物质中加入改性剂和掺杂剂进行改性，得到改性生物质；上述改性剂为三甲胺和酒石酸；上述掺杂剂为十二烷基苯磺酸钠和环氧丙烷。对生物质进行改性处理，可增加生物质表面的羧基基团数量，可与羟基形成季铵结构，引入胺基基团，且能增加生物质表面孔洞和比表面积，从而增加生物碳的吸附量和吸附性能。

改性条件为：采用微波改性，微波功率为700W，时间为20min；上述改性剂添加量分别为活化生物质重量1.2倍的三甲胺和0.9倍的酒石酸；上述掺杂剂添加量分别为活化生物质重量0.03倍的十二烷基苯磺酸钠和0.045倍的环氧丙烷。微波加热具有加热速度快、能量损失小、加热均匀、清洁无污染等优点，因此选择微波辐射作为该改性的加热方式。掺杂剂的加入能对秸秆中的纤素进行腐蚀和溶解，有效破坏纤维素分子间和分子内的氢键等结构，提供大量反应活性位点，促进改性效率提升，同时在微波辐射中，环氧丙烷氧环打开，首段碳与活化得纤维素钠结合醚化，中间碳保留负氧基团，使氧原子上的未成对电子，与三甲胺中心氮原子所携带的孤对电子配对成键，形成季铵结构，在十二烷基苯磺酸钠的磺基影响下，再将酒石酸中的羧基负载在季铵结构上，形成以纤维素为骨架，以季铵结构为功能基团，同时负载羟基和羧基的改性生物质材料，使得生物质极性增强，吸附活性位点多，进而提升了吸附剂颗粒的吸附性能和耐压性能。

去硅处理步骤为：将生物质置于浓度分别为10％的HF和1mol/L的HCl的等比例混合液中，然后振荡10h，离心取沉淀，用去离子水冲洗后，烘干备用。在高温碳化过程中，硅组分熔解会阻塞生物碳的孔洞，降低生物碳的比表面积，也阻碍了有机碳固定的增加量，因此在碳化前先进行去硅处理。

活化步骤为：将去硅后的生物质依次放入无水乙醇和浓度0.5mol/L的NaOH溶液中，分别搅拌浸泡1.5h，再用去离子水冲洗至中性，备用。乙醇可以溶解和去除生物质中的色素等小分子化合物；NaOH能部分的与纤维素、半纤维素和木质素分子上的醇、酚羟基发生反应，生成醇钠，其化学反应活性高于纤维素等本身，也能够与果胶分子中甲酯化的羧基发生皂化反应，使得吸附剂上的羧基数目增加。

碳化步骤为：将改性生物质进行高温碳化，得到改性生物碳，清洗，烘干并研磨，即得。对生物质进行高温碳化，能从木质生物质里分离出水、一些挥发性有机污染物和半纤维素，留下纤维素和木质素生产出碳化残留物，具有更高、更均匀的化学和物理性能，生物碳表面随着烃类化合物的裂解生成含有羧基、羟基等亲水基团，尤其对金属离子和有机污染物具有吸附能力，可用于处理废水等污染物，增加了生物质的附加价值。

碳化步骤的反应条件为：以5℃/min的速率升温至100℃后，保温1.5h；然后以5℃/min的速率升温至300℃，保温1.5h；最后以5℃/min的速率升温至400℃，保温1.5h。通过分段高温碳化，可以在不同温度段使生物质中的化合物充分熔解或裂解，生物碳表面逐渐生成-COOH、R-C＝O等具有吸附性能的亲水基团，保温可以促进完全反应，使反应达到最佳稳定状态，降低系统能耗，避免反应不充分进而造成资源浪费，且能降低温度波动造成的运行损耗。

清洗步骤为：将改性生物碳用酸性液体漂洗5min后，再用去离子水漂洗至中性；上述酸性液体为质量分数为1％的盐酸溶液。采用酸性液体清洗，可以清除生物碳中的灰分，从而扩大生物碳孔洞容量，使得生物碳吸附剂比表面积增加，促进了生物碳对Cr⁶⁺的吸附。

烘干条件为：温度为105℃，时间为1h。

实施例2：

一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，具体包括以下步骤：

1)将生物质置于浓度分别为15％的HF和2mol/L的HCl的等比例混合液中，然后振荡12h，离心取沉淀，用去离子水冲洗后，烘干备用；

2)将去硅后的生物质依次放入无水乙醇和浓度1mol/L的NaOH溶液中，分别搅拌浸泡2h，再用去离子水冲洗至中性，备用；

3)向活化后的生物质中加入改性剂和掺杂剂进行改性，在功率为800W的条件下，微波改性30min，得到改性生物质，上述改性剂添加量分别为活化生物质重量1.5倍的三甲胺和1.2倍的酒石酸，上述掺杂剂添加量分别为活化生物质重量0.06倍的十二烷基苯磺酸钠和0.063倍的环氧丙烷；

4)将改性生物质进行高温碳化，得到改性生物碳，然后用质量分数为2％的盐酸溶液漂洗10min后，再用去离子水漂洗至中性，然后于115℃下烘干1.5h，再研磨至颗粒粒径为1.0mm，即得，上述碳化步骤的反应条件为：以10℃/min的速率升温至100℃后，保温2h；然后以10℃/min的速率升温至300℃，保温2h；最后以10℃/min的速率升温至400℃，保温2h。

实施例3：

一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，具体包括以下步骤：

1)将生物质置于浓度分别为12％的HF和1.5mol/L的HCl的等比例混合液中，然后振荡10h，离心取沉淀，用去离子水冲洗后，烘干备用；

2)将去硅后的生物质依次放入无水乙醇和浓度1mol/L的NaOH溶液中，分别搅拌浸泡1.5h，再用去离子水冲洗至中性，备用；

3)向活化后的生物质中加入改性剂和掺杂剂进行改性，在功率为800W的条件下，微波改性25min，得到改性生物质，上述改性剂添加量分别为活化生物质重量1.4倍的三甲胺和1.1倍的酒石酸，上述掺杂剂添加量分别为活化生物质重量0.05倍的十二烷基苯磺酸钠和0.055倍的环氧丙烷；

4)将改性生物质进行高温碳化，得到改性生物碳，然后用质量分数为1.5％的盐酸溶液漂洗10min后，再用去离子水漂洗至中性，然后于110℃下烘干1h，再研磨至颗粒粒径为0.85mm，即得，上述碳化步骤的反应条件为：以8℃/min的速率升温至100℃后，保温1.75h；然后以8℃/min的速率升温至300℃，保温1.75h；最后以8℃/min的速率升温至400℃，保温1.75h。

实施例4：

一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，对其中的碳化步骤进行进一步优化，具体优化措施如下：向改性生物质中添加占改性生物质重量0.08％、浓度为15％的保护剂，然后进行高温碳化，得到改性生物碳，然后用质量分数为1.5％的盐酸溶液漂洗10min后，再用去离子水漂洗至中性，然后于110℃下烘干1h，再研磨至颗粒粒径为0.85mm，即得；上述碳化步骤的反应条件为：以8℃/min的速率升温至100℃后，保温1.75h；然后以8℃/min的速率升温至300℃，保温1.75h；最后以8℃/min的速率升温至400℃，保温1.75h；上述保护剂中含有重量比为3:1的甜菜碱和没食子酸。上述保护剂能迅速渗透进生物质内部，并在高温碳化过程中起到脱水作用，降低生物质在碳化时生成焦油，降低了副反应发生率，促进生物碳结构中微孔结构的形成，增加生物碳的吸附容量，同时保护剂所含基团在高温中焦化，能以氢键桥架在生物质链上，增加了生物碳的吸附活性位点和与金属离子的结合能力，增强生物碳的吸附能力。

本实施例是在实施例3的基础上进行优化试验，其他步骤与实施例3中一致，制备入侵植物茎基铬离子吸附剂。

实施例5：

一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，其中改性步骤为：向活化后的生物质中加入改性剂进行改性，在功率为800W的条件下，微波改性25min，得到改性生物质，上述改性剂添加量分别为活化生物质重量1.4倍的三甲胺和1.1倍的酒石酸，即上述改性步骤中未添加掺杂剂。

本实施例是在实施例3的基础上进行对比试验，其他步骤与实施例3中一致，制备入侵植物茎基铬离子吸附剂。

实施例6：

入侵植物茎基铬离子吸附剂对铬离子的吸附试验

取某废水处理厂中的含铬废水，该废水中主要污染物如下：总铬168mg/L，六价铬81.5mg/L，总镍54.2mg/L，总铜41.2mg/L。将上述废水随机分为等量的5组，每组2个平行，向废水中分别加入实施例1～5所制吸附剂，所加吸附剂的量相同，在相同温度、pH下反应同等时间，离心后，取上清液检测，检测结果如下表1。

表1铬离子吸附剂吸附试验结果(单位：mg/L)

	总铬	六价铬	总镍	总铜
					实施例1	0.64	0.16	0.37	0.42
实施例2	0.68	0.15	0.41	0.41
					实施例3	0.69	0.17	0.38	0.44
实施例4	0.48	0.13	0.35	0.37
					实施例5	0.95	0.44	0.37	0.34

由上表可知，实施例中所制铬离子吸附剂对镍、铜离子也有吸附能力，且各组结果没有明显差异，均符合废水排放标准；实施例4由于进行了优化，对铬离子的吸附能力较其他组更强；实施例1～3的结果差异不明显；实施例5的结果最差，是由于在制备过程中未添加掺杂剂，因此使得所制吸附剂的吸附位点较少，吸附能力也较其他组差。

实施例7：

入侵植物茎基铬离子吸附剂的再生试验

取实施例3和实施例4所制、再实施例6中吸附过铬离子的吸附剂，分别放入0.1mol/L的HCl溶液中解吸，然后用再生后的吸附剂进行再吸附试验，吸附条件同实施例6中不变，检测结果如下表2。

表2吸附剂再生前后性能对比

由上表可知，再生后的解吸率较未使用时均略有降低，但仍超过95％，说明铬离子能较充分地被解吸；再生后的吸附量较未使用时分别下降了3.6％和1.7％，降幅较小，表明在一定的次数范围内可以重复使用所制吸附剂。

上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种入侵植物茎基铬离子吸附剂，其特征在于：吸附剂包括碳化基质及组装在基质上的分子；

所述碳化基质为天然生物质形成的生物碳；

所述组装分子携带胺基和羧基基团，所述分子为三甲胺和酒石酸。

2.根据权利要求1所述的一种入侵植物茎基铬离子吸附剂，其特征在于：所述天然生物质为玉米、小麦、水稻、切花等农林废弃植物秸秆。

3.根据权利要求1所述的一种入侵植物茎基铬离子吸附剂，其特征在于：所述吸附剂的粒径为0.5~1.0mm。

4.一种制备如权利要求1~3所述入侵植物茎基铬离子吸附剂的方法，包括去硅，活化，改性，碳化，其特征在于：所述改性步骤是向活化后的生物质中加入改性剂和掺杂剂进行改性，得到改性生物质；所述改性剂为三甲胺和酒石酸；所述掺杂剂为十二烷基苯磺酸钠和环氧丙烷。

5.根据权利要求4所述的一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，其特征在于：所述改性条件为：采用微波改性，微波功率为700~800W，时间为20~30min；所述改性剂添加量分别为活化生物质重量1.2~1.5倍的三甲胺和0.9~1.3倍的酒石酸；所述掺杂剂添加量分别为活化生物质重量0.03~0.06倍的十二烷基苯磺酸钠和0.045~0.065倍的环氧丙烷。

6.根据权利要求4所述的一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，其特征在于：所述去硅处理步骤为：将生物质置于浓度分别为10~15%的HF和1~2mol/L的HCl的等比例混合液中，然后振荡10~12h，离心取沉淀，用去离子水冲洗后，烘干备用。

7.根据权利要求4所述的一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，其特征在于：所述活化步骤为：将去硅后的生物质依次放入无水乙醇和浓度0.5~1mol/L的NaOH溶液中，分别搅拌浸泡1.5~2h，再用去离子水冲洗至中性，备用。

8.根据权利要求4所述的一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，其特征在于：所述碳化步骤为：将改性生物质进行高温碳化，得到改性生物碳，清洗，烘干并研磨，即得。

9.根据权利要求8所述的一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，其特征在于：所述碳化步骤的反应条件为：以5~10℃/min的速率升温至100℃后，保温1.5~2h；然后以5~10℃/min的速率升温至300℃，保温1.5~2h；最后以5~10℃/min的速率升温至400℃，保温1.5~2h。

10.根据权利要求8所述的一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法，其特征在于：所述清洗步骤为：将改性生物碳用酸性液体漂洗5~10min后，再用去离子水漂洗至中性；所述烘干条件为：温度为105~115℃，时间为1~1.5h。