CN112755959B - 一种改性生物炭材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种改性生物炭材料的制备方法，包括以下步骤：将牡蛎壳与酸溶液混合，得到钙离子溶液；将所述钙离子溶液与生物炭和镧源混合，进行浸渍，得到改性生物炭材料。本发明先将富含大量钙元素的牡蛎壳酸解，得到钙离子溶液，再将镧源和钙离子溶液与生物炭进行浸渍，得到钙与镧共同改性的生物炭材料，其中利用镧对磷酸盐亲和力强以及化学性质稳定的特性，对钙改性的生物炭进行改性，弥补钙改性生物炭在低pH条件下不适应的问题，从而提高了改性生物炭材料的吸附性能。实施例的结果显示，采用本发明的制备方法制备的改性生物炭材料BC‑La4在pH值小于7的条件下吸附效率达98.33～100％。

Description

一种改性生物炭材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物炭材料技术领域，具体涉及一种改性生物炭材料及其制备方法和应用。
背景技术
生物炭是生物质在缺氧条件下通过热化学转化得到的固态产物。生物炭独特的比表面积、孔径、活性官能团等物理化学性质决定了其优异的吸附性能。大量报道指出生物炭已在吸附水体氮磷方面广泛应用，相比天然矿物、工业副产品、农业废弃物以及人工合成材料等吸附材料，具有制备简单、成本低廉、可用于土壤改良等优点。然而常规生物炭对磷酸盐吸附能力普遍较弱，甚至某些条件下，常规生物炭会释放材料本身含有的磷素，导致溶液中磷素浓度增大，一般需要对生物炭进行改性。
金属离子改性生物炭由于其成本低、环境友好等优点，在吸附水体磷酸盐中受到了广泛关注。Ca离子由于其无毒性和广泛的可利用性，被认为是生物炭改性中很有前景的金属。钙改性生物炭材料，吸附磷酸盐的机理为Ca2+与各种存在形态的磷酸根发生配体交换和表面沉淀等化学反应，主要反应机理如下：
3PO4 3-+5Ca2++OH-＝Ca5(PO4)3(OH)↓
3HPO4 2-+5Ca2++4OH-＝Ca5(PO4)3(OH)↓+3H2O
3H2PO4-+5Ca2++7OH-＝Ca5(PO4)3(OH)↓+6H2O
说明钙改性生物炭材料在吸附水体磷酸盐时吸附性受pH影响较大，低pH下吸附性能较差，具有低pH不适应性。
因此，有必要对生物炭材料进行改性来提高其在低pH下的吸附性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性生物炭材料及其制备方法和应用。本发明提供的制备方法制备的改性生物炭材料在低pH条件下具备优异的吸附性能。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种改性生物炭材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将牡蛎壳与酸溶液混合，得到钙离子溶液；
(2)将所述步骤(1)得到的钙离子溶液与生物炭和镧源混合，进行浸渍，得到改性生物炭材料。
优选地，所述步骤(2)中生物炭为畜禽粪便生物炭。
优选地，所述生物炭为羊粪生物炭。
优选地，所述步骤(2)中镧源包括氯化镧或硝酸镧的水合物。
优选地，所述步骤(1)中牡蛎壳与所述步骤(2)中镧源中镧元素的质量比为1：(0.05～0.5)。
优选地，所述步骤(1)中牡蛎壳与所述步骤(2)中镧源中镧元素的质量比为1：(0.1～0.3)。
优选地，所述步骤(1)中牡蛎壳与所述步骤(2)中生物炭的质量比为(0.14～1)：1。
优选地，所述步骤(2)中浸渍的时间为12～24h。
本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的改性生物炭材料。
本发明还提供了上述技术方案所述改性生物炭材料在吸附磷酸盐中的应用。
本发明提供了一种改性生物炭材料的制备方法，包括以下步骤：将牡蛎壳与酸溶液混合，得到钙离子溶液；将所述钙离子溶液与生物炭和镧源混合，进行浸渍，得到改性生物炭材料。本发明先将富含大量钙元素的牡蛎壳酸解，得到钙离子溶液，再将镧源和钙离子溶液与生物炭进行浸渍，得到钙与镧共同改性的生物炭材料，其中利用镧对磷酸盐亲和力强以及化学性质稳定的特性，对钙改性的生物炭进行改性，弥补钙改性生物炭在低pH条件下不适应的问题，从而提高了改性生物炭材料的吸附性能。实施例的结果显示，采用本发明的制备方法制备的改性生物炭材料BC-La4在pH值小于7的条件下吸附效率达98.33～100％，当pH＝7时，吸附量也能达到37.50mgP/g。
附图说明
图1为实施例1～4以及对比例1制备的改性生物炭材料在不同磷酸盐溶液初始pH值的吸附量曲线；
图2为实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料的吸附等温曲线；
图3为实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料对磷酸盐吸附动力学曲线；
图4为四种共存离子对实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料吸附50mgP/LKH2PO4溶液的影响曲线；
图5为实施例4中生物炭的SEM图；
图6为实施例4制备的改性生物炭材料的SEM图；
图7为对比例1制备的改性生物炭材料的SEM图；
图8为对实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料吸附磷酸盐前后以及实施例4中生物炭吸附磷酸盐的FTIR图；
图9为实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料吸附磷酸盐前后以及实施例4中生物炭吸附磷酸盐后的XRD图。
具体实施方式
本发明提供了一种改性生物炭材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将牡蛎壳与酸溶液混合，得到钙离子溶液；
(2)将所述步骤(1)得到的钙离子溶液与生物炭和镧源混合，进行浸渍，得到改性生物炭材料。
本发明将牡蛎壳与酸溶液混合，得到钙离子溶液。
本发明对所述牡蛎壳的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述牡蛎壳的粒度优选为60目以上。在本发明中，当所述牡蛎壳的粒度不符合上述条件时，本发明优选先对牡蛎壳进行粉碎。本发明对所述牡蛎壳的粉碎方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的粉碎方式即可。
本发明对所述酸溶液的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的酸溶液即可。在本发明中，所述酸溶液优选为盐酸溶液或硫酸溶液。在本发明中，所述酸溶液的浓度优选为1～5mol/L，更优选为2mol/L。在本发明中，所述酸溶液的浓度在上述范围内时不仅能够尽可能减少酸溶液的用量，还能快速的将牡蛎壳中的钙离子溶出。本发明对所述酸溶液的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品或熟知的配制方法配制即可。本发明对所述酸溶液的用量没有特殊的限定，只要保证将牡蛎壳完全溶解即可。
本发明对所述牡蛎壳与酸溶液混合的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备混合物料的技术方案即可。在本发明中，将牡蛎壳与酸溶液混合是为了将牡蛎壳酸解，溶出牡蛎壳中大量的钙离子。
得到钙离子溶液后，本发明将所述钙离子溶液与生物炭和镧源混合，进行浸渍，得到改性生物炭材料。
在本发明中，所述生物炭优选为畜禽粪便生物炭，更优选为羊粪生物炭。本发明对所述生物炭的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备方法制备即可。在本发明中，所述生物炭的粒度优选为60目以上；当所述生物炭的粒度不符合上述条件时，优选先对生物炭进行粉碎。本发明对所述生物炭的粉碎方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的粉碎方式即可。
在本发明中，所述镧源优选包括氯化镧或硝酸镧的水合物，更优选为七水氯化镧。本发明对所述镧源的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
在本发明中，所述牡蛎壳与所述镧源中镧元素的质量比优选为1：(0.05～0.5)，更优选1：(0.1～0.3)；所述牡蛎壳与所述生物炭的质量比优选为(0.14～1)：1，更优选为(0.5～0.7)：1。在本发明中，所述牡蛎壳与镧源中镧元素的质量比在上述范围内时有利于镧对钙改性的生物炭进行改性，进一步弥补钙改性生物炭在低pH条件下不适应的问题，从而提高了改性生物炭材料的吸附性能；所述牡蛎壳与所述生物炭的质量比在上述范围内时有利于钙离子对生物炭的改性，以提高生物炭的吸附性能。
本发明对所述钙离子溶液与生物炭和镧源混合的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备混合物料的技术方案即可。
在本发明中，所述浸渍的时间优选为12～24h，更优选为15～20h。在本发明中，所述浸渍的时间在上述范围内时能够提高镧和钙在生物炭表面或孔隙的负载率，从而提高改性效果。
浸渍完成后，本发明优选对所述浸渍得到的产物依次进行过滤和烘干，得到改性生物炭材料。本发明对所述过滤的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过滤操作即可。本发明对所述烘干的操作没有特殊的限定，烘干至恒重即可。
本发明利用浸渍法，先将富含大量钙元素的牡蛎壳酸解，得到钙离子溶液，再将镧源和钙离子溶液与生物炭进行浸渍，得到钙与镧共同改性的生物炭材料，其中利用镧对磷酸盐亲和力强以及化学性质稳定的特性，对钙改性的生物炭进行改性，弥补钙改性生物炭在低pH条件下不适应的问题，从而提高了改性生物炭材料的吸附性能。
本发明以羊粪生物炭和牡蛎壳为原料，利用了大量的畜禽粪便和固体废弃物，将其能源化和资源化，有效的缓解了畜禽粪便和固体废弃物对环境的压力，节约了能源，降低了成本。
本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的改性生物炭材料。本发明提供的改性生物炭材料能够弥补Ca改性生物炭低pH不适应性，在较低的pH值环境中仍具备优异的磷酸盐吸附性能。
本发明还提供了上述技术方案所述改性生物炭材料在吸附磷酸盐中的应用。本发明对所述改性生物炭材料在吸附磷酸盐中的应用没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的生物炭材料在吸附磷酸盐中的应用操作即可。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1.生物炭制备
试验在国家农业环境大理观测实验站开展，供试羊粪收集自云南省大理州，山羊品种为纯黑短毛山羊，将羊粪晒干后研磨，将过20目筛后的羊粪置于坩埚中铺满，在马弗炉(SX2F-2.5-10型)中设定800℃热解两小时，研磨过60目筛，加入去离子水搅拌均匀后静置30min，过0.45μm微孔滤膜抽滤，清洗后烘干至恒重，获得生物炭，记为BC；
2.改性生物炭材料制备
(1)供试牡蛎壳为广西壮族自治区北海市产的北海牡蛎，将10g牡蛎壳晒干后研磨，过60目筛，后加入100mL 2mol/L HCl溶解，得到钙离子溶液；
(2)将所述步骤(1)得到的钙离子溶液与10g生物炭和LaCl3·7H2O混合，在室温下静置24h，过滤后在105℃下烘干至恒重，得到改性生物炭材料，记为BC-La1；
其中，步骤(1)中牡蛎壳与步骤(2)LaCl3·7H2O中镧元素的质量比为1：0.05；步骤(1)中牡蛎壳与步骤(2)中生物炭的质量比为1：1。
实施例2
在实施例1的基础上将步骤(1)中牡蛎壳与步骤(2)LaCl3·7H2O中镧元素的质量比改为1：0.1，其他条件不变，得到的改性生物炭材料，记为BC-La2。
实施例3
在实施例1的基础上将步骤(1)中牡蛎壳与步骤(2)LaCl3·7H2O中镧元素的质量比改为1：0.3，其他条件不变，得到的改性生物炭材料，记为BC-La3。
实施例4
在实施例1的基础上将步骤(1)中牡蛎壳与步骤(2)LaCl3·7H2O中镧元素的质量比改为1：0.5，其他条件不变，得到的改性生物炭材料，记为BC-La4。
对比例1
在实施例1的基础上省略LaCl3·7H2O，其他条件不变，得到的改性生物炭材料，记为BC-Ca5。
对实施例1～4以及对比例1制备得到的改性生物炭材料进行如下性能测试：
一、pH适应性探究实验
称取0.05gBC-Ca5、BC-La1、BC-La2、BC-La3、BC-La4材料各9份于100mL锥形瓶中，分别加入pH值为3、4、5、6、7、8、9、10、11的50mg P/L的KH2PO4溶液50mL。将锥形瓶放入转速为180rpm/min恒温振荡培养箱中振荡24h，温度设置为25±0.5℃。振荡结束后取上清液过0.45μm微孔滤膜，测定溶液中的磷浓度。不同pH梯度分别设置3次重复。
图1为实施例1～4以及对比例1制备的改性生物炭材料在不同磷酸盐溶液初始pH值的吸附量曲线。由图1可知，BC-Ca5随着pH上升，吸附量逐渐升高，当pH值≤7时吸附量均低于6mg P/g，当pH＝3时出现负吸附，当pH值＞7时吸附量为38.28～48.70mg P/g，当pH＝11时吸附效率达97.4％，即材料BC-Ca5在碱性条件下吸附性能极好，但在酸性及中性条件下吸附性能很差；添加La后，改性的生物炭材料的低pH不适应性随着La含量上升被逐渐弥补；在pH值为3～9时，各pH条件下随着La含量增加，吸附量上升，在pH值为10～11时，BC-La1和BC-La2吸附量相比BC-Ca5略有下降，但BC-La3和BC-La4吸附量仍呈上升趋势；BC-La3吸附性能相比BC-Ca5已大幅提升，能大体弥补BC-Ca5材料低pH条件下吸附性能差的缺点，但随着La含量的进一步增加，BC-La4在除pH为7时，其余各pH条件下吸附效率达98.33％～100％，当pH＝7时，吸附量也能达到37.50mgP/g。
二、等温吸附试验
分别称量0.05g BC-Ca5和BC-La4材料各9份于100mL锥形瓶中，依次加入5、10、25、50、75、100、150、200、300mgP/L的KH2PO4溶液50mL(pH＝10)。将锥形瓶放入转速为180rpm/min恒温振荡培养箱中振荡24h，温度设置为25±0.5℃。振荡结束后取上清液过0.45μm微孔滤膜，测定溶液中磷浓度。不同浓度KH2PO4溶液分别设置3次重复。
应用Langmuir和Freundlich等温吸附方程对试验数据进行拟合。吸附方程如式I和II所示：
Langmuir等温吸附方程：
Figure BDA0002847264280000071
Freundlich等温吸附方程：
Figure BDA0002847264280000072
式中，qe为单位质量的吸附剂在达到吸附平衡时的吸附量，单位为mg P/g；qmax为最大吸附量，单位为mg P/g；Ce为平衡时磷的浓度，单位为mg P/L；KL、KF和n均为常数。
实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料的吸附等温曲线如图2所示。由图2可以看出，实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料对水中磷的吸附量与平衡时磷的浓度均成正相关。BC-Ca5和BC-La4拟合系数R2分别为0.97和0.92，Freundlich方程拟合系数R2为0.71和0.80。Langmuir方程拟合得BC-Ca5和BC-La4最大吸附量分别为78.11mgP/g和88.34mg P/g，与材料实测最大吸附量79.33mg P/g和92.67mg P/g接近。
三、动力学吸附试验
分别称量0.05g BC-Ca5和BC-La4材料各9份于100mL锥形瓶中，依次加入50mg P/L的KH2PO4溶液50mL(pH＝10)，将锥形瓶放入转速为180rpm/min恒温振荡培养箱振荡，温度设置为25±0.5℃。9份锥形瓶分别在振荡10、30、60、120、180、240、480、720、1440min时取上清液过0.45μm微孔滤膜，测定溶液中的磷浓度。不同取样时间分别设置3次重复。
应用准一级动力学方程和准二级动力学方程对试验数据进行拟合。动力学方程如式III和IV所示：
准一级动力学方程：
Figure BDA0002847264280000081
准二级动力学方程：
Figure BDA0002847264280000082
式中，qt为t时间内的吸附量，单位为mgP/g；qe为单位质量的吸附剂在达到吸附平衡时的吸附量，单位为mgP/g；t为吸附时间，单位为min；K1和K2均为常数。
实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料对磷酸盐吸附动力学曲线如图3所示。由图3可以看出，实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料均随吸附时间增加吸附量快速增加随后趋于稳定，在240min以内吸附速率较快，240min以后随时间增加吸附速率较慢或趋于稳定。BC-Ca5和BC-La4准二级动力学方程和准一级动力学方程拟合系数R2分别为0.92和0.93，由准二级动力学方程拟合得到平衡吸附量分别为49.14mg P/g和48.52mg P/g与试验相同条件下测得的吸附量47.83mg P/g和49.67mg P/g接近，因此准二级动力学吸附模型更适合描述对磷的动力学吸附过程。
四、共存离子对吸附量的影响
配置一定量50mg P/L KH2PO4溶液四份，分别加入一定质量的Cl-(KCl)、CO3 2-(K2CO3)、NO3 -(KNO3)、SO4 2-(K2SO4)，使溶液中P与每种共存离子的质量比为1:1。分别称量0.05g BC-Ca5和BC-La4材料各4份于100mL锥形瓶中，分别加入含四种共存离子的KH2PO4溶液，将锥形瓶放入转速为180rpm/min恒温振荡培养箱中振荡24h，温度设置为25±0.5℃。振荡结束后取上清液过0.45μm微孔滤膜，测定溶液中磷浓度。不同含四种共存离子的KH2PO4溶液分别设置3次重复。同时设置空白对照组。
四种共存离子对实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料吸附50mg P/L KH2PO4溶液的影响曲线如图4所示。从图4可以看出，CO3 2-能使BC-Ca5材料吸附性能提高2.97％，但通过SPSS19.0对数据采用单因素方差分析法(one-way ANOVA)进行统计分析，显著性水平为0.05。通过多重比较法(Sudent-Newman-Keuls)确定，空白组与加入CO3 2-组吸附无显著性差异，即CO3 2-对BC-Ca5吸附量几乎不造成影响。Cl-、NO3 -和SO4 2-对BC-Ca5材料吸附性能均有抑制，使吸附量分别下降9.58％、8.26％和15.05％，但总体吸附量仍在40.63mg P/g以上，吸附效率在81.65％以上。而Cl-、CO3 2-、NO3 -和SO4 2-对BC-La4材料吸附性能均有抑制，但Cl-、NO3 -和SO4 2-仅使吸附量均下降0.5％，CO3 2-仅使吸附量下降1％，总体吸附量仍在49.5mgP/g，吸附效率仍高于99％。根据单因素方差分析结果也发现，空白组与加入各共存离子组吸附无显著性差异，说明Cl-、CO3 2-、NO3 -和SO4 2-对BC-La4吸附量不造成影响。
五、测试结构：
实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料表面Ca、La重量百分比及原子百分比如表1、2所示，从表1和2可以看出，BC-Ca5中Ca负载量与ICP-OES分析结果基本吻合，这表明BC-Ca5中Ca最终是负载在炭表面发挥作用，然而BC-La4中Ca负载量大于ICP-OES分析结果，说明BC-La4中Ca主要是负载在炭表面发挥作用，而La负载量小于ICP-OES分析结果，说明La更多是负载于生物炭孔隙结构中。
表1 BC-Ca5表面主要元素分布
Figure BDA0002847264280000091
Figure BDA0002847264280000101
表2 BC-La4表面主要元素分布
Figure BDA0002847264280000102
对实施例4中生物炭以及制备得到的改性生物炭材料和对比例1制备的改性生物炭材料的SEM图如图5～7所示，其中，图5为实施例4中生物炭的SEM图，图6为实施例4制备的改性生物炭材料的SEM图，图7为对比例1制备的改性生物炭材料的SEM图。从图5～7可以看出，负载金属前生物炭BC表面基本呈现光滑形貌，但有不规则凸起，掺杂牡蛎壳和La后，材料表面粗糙度进一步增加，出现明显颗粒感及一些片状和棒状的物质。
BC、BC-Ca5及BC-La4的比表面积、孔隙体积及孔径如表3所示。从表3可以看出，牡蛎壳及La掺杂前材料即BC的比表面积为195.9684m2/g，掺杂牡蛎壳和La后比表面积降低至12.0371m2/g以下；掺杂牡蛎壳及金属前后孔隙体积由0.1132cm3/g降低至0.0591cm3/g以下；牡蛎壳掺杂的材料孔径由2.3114nm上升至29.5914nm，同时掺杂牡蛎壳及La的BC-La4孔径上升至19.6351nm；掺杂金属的BC-Ca5及BC-La4的比表面积相比BC均下降，可能是因为材料部分表面孔道被金属堵住，导致比表面积下降。
表3 BC、BC-Ca5及BC-La4的比表面积，孔隙体积及孔径
Figure BDA0002847264280000103
六、测试磷酸盐的吸附效果
对实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料吸附磷酸盐前后以及实施例4中生物炭吸附磷酸盐的FTIR图如图8所示。从图8可以看出，实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料吸附磷酸盐前后以及实施例4中生物炭吸附磷酸的材料均在3440cm-1和1632cm-1出现共同特征吸收峰，分别归属于-OH和-CH2-伸缩振动；1047cm-1归属于PO4 3-基团的P-O不对称拉伸振动，在磷酸盐吸附后出现，表明磷酸盐已成功吸附到改性生物炭材料上。
利用X射线衍射分析仪对BC、BC-Ca5、BC-La4、BC-Ca5吸附后及BC-La4吸附后的材料做5～85°的广角衍射，分析其物相组成，结果如图9所示。图9为实施例4和对比例1制备的改性生物炭材料吸附磷酸盐前后以及实施例4中生物炭吸附磷酸盐后的XRD图。
通过jade6.5进行物相检索，从图9可以看出，BC中衍射峰主要来自SiO2和CaCO3；吸附前的BC-Ca5中，Ca主要以CaCl2(H2O)6形式存在；吸附前的BC-La4中，Ca和La分别以CaCl2(H2O)6及La(OH)3形式存在，即Ca与La均成功的负载于生物炭表面；吸附后的BC-Ca5中，Ca主要以Ca5(PO4)3(OH)形式存在；吸附后的BC-La4中，Ca和La分别以Ca5(PO4)3(OH)及LaPO4形式存在，说明磷酸根在生物碳上与Ca和La离子发生了络合作用。
从以上对比例和实施例可以看出，本发明提供的制备方法制备的改性生物炭材料在低pH条件下具备优异的吸附性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种改性生物炭材料在吸附磷酸盐中的应用，其特征在于，所述改性生物炭材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将牡蛎壳与酸溶液混合，得到钙离子溶液；
(2)将所述步骤(1)得到的钙离子溶液与生物炭和镧源混合，进行浸渍，浸渍的时间为12～24h，得到改性生物炭材料；
所述步骤(2)中生物炭为羊粪生物炭，所述步骤(1)中牡蛎壳与所述步骤(2)中镧源中镧元素的质量比为1：(0.05～0.5)，所述步骤(1)中牡蛎壳与所述步骤(2)中生物炭的质量比为(0.14～1)：1。
2.根据权利要求1所述的一种改性生物炭材料在吸附磷酸盐中的应用，其特征在于，所述步骤(2)中镧源包括氯化镧或硝酸镧的水合物。
3.根据权利要求1所述的一种改性生物炭材料在吸附磷酸盐中的应用，其特征在于，所述步骤(1)中牡蛎壳与所述步骤(2)中镧源中镧元素的质量比为1：(0.1～0.3)。
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