CN117443346A - 一种高孔隙率生物炭的制备方法及降解有机废水的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高孔隙率生物炭的制备方法，包括以下步骤：将生物炭先于80‑90℃下预热10‑20min，然后以1‑3℃/min的速率降至40℃，保温处理；然后置于3‑5倍的质量分数5‑10％的盐酸溶液中多级搅拌处理，搅拌结束、水洗2‑3次、干燥。本发明膨润土经过热处理、恒温冷却，再于调节剂中搅拌配合改性，膨润土具有层间距结构，经过热处理、恒温冷却，片层间距扩张，提高空间容纳度，增强吸附效果，与生物炭协同增效，增强有机废水的吸附效果，而优化改性的改性处理液能够与协配添加剂进一步的协效，从而进一步的提高有机废水中的COD、BOD5吸附率，二者吸附协调改进，同时增强产品在酸腐条件下的吸附稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及生物炭的制备方法技术领域，具体涉及一种高孔隙率生物炭的制备方法及降解有机废水的应用。
背景技术
水中难降解有机污染物的高效去除一直是环境科学和水处理工程研究的热点之一；吸附法是一种常规的有机废水处理工艺，吸附法处理有机废水的效率很大程度上取决于吸附材料的性能，因此研发新型高效且低成本的吸附剂是提高吸附法处理效率的关键。
生物炭是一种作为土壤改良剂的木炭，能帮助植物生长，可应用于农业用途以及碳收集及储存使用，有别于一般用于燃料之传统木炭。此外生物炭具有吸附性，因而在吸附废水中也存在应用。
但现有技术生物炭较为常规，在吸附降解有机废水中的COD、BOD5，吸附效率低，二者不能协调吸附改进，同时生物炭在酸腐条件下抑制其吸附有机废水能力，进一步的降低了产品的吸附效率。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高孔隙率生物炭的制备方法及降解有机废水的应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种高孔隙率生物炭的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将生物炭先于80-90℃下预热10-20min，然后以1-3℃/min的速率降至40℃，保温处理；
步骤二：然后置于3-5倍的质量分数5-10％的盐酸溶液中多级搅拌处理，搅拌结束、水洗2-3次、干燥；
步骤三：向步骤一的生物炭中加入10-20％的协配添加剂，搅拌混合充分，得到生物炭复配剂；
步骤四：随后将生物炭复配剂加入到3-5倍的改性处理液中搅拌改性处理，搅拌结束、水洗、干燥；
步骤五：再经过质子辐照箱内辐照，辐照结束、即可得到本发明的高孔隙率生物炭。
优选地，所述多级搅拌处理中，先以100-200r/min的转速搅拌30-40min，然后再以310-350r/min的转速继续搅拌10-15min。
优选地，所述协配添加剂的制备方法为：
S01：将碳纳米管于球磨机中球磨10-20min，球磨结束，备用；
S02：S01产物按照重量比1:6加入到混酸溶液中，然后加入碳纳米管总量5-10％的烷基磺酸钠、1-5％的硫酸镧，搅拌充分，再水洗、干燥，得到协配添加剂。
优选地，所述混酸溶液为草酸、柠檬酸、去离子水按照重量比1:(2-3):(5-7)配制而成。
优选地，所述球磨转速为400-500r/min。
优选地，所述改性处理液的制备方法为：
S11：向12-14份壳聚糖溶液加入2-5份海藻酸钠，搅拌均匀，备用；然后加入1-3份对乙酰氨基酚、2-5份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到复配液；
S12：先将10-20重量份的膨润土送入到200-230℃下热处理10-20min，再以1℃/s的速率降至65-75℃；
S13：将S12产物按照重量比1:5送入到调节剂中搅拌分散充分，最后水洗、干燥，得到膨润土剂；
S14：将膨润土剂添加到2-3倍的复配液中，搅拌均匀，得到改性处理液。
优选地，所述壳聚糖溶液为壳聚糖、去离子水按照重量比2:7搅拌配制而成。
优选地，所述调节剂包括以下重量份原料：
硝酸钇溶液4-8份、去离子水50-55份、硅溶胶2-5份、磷酸二异辛酯1-3份。
优选地，所述硝酸钇溶液浓度为1.40-1.50mol/L。
优选地，所述搅拌改性处理的搅拌转速为550-750r/min，搅拌时间为30-40min，搅拌温度为40-45℃。
优选地，所述质子辐照箱的辐照功率为400-500W，辐照时间为30-40min。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明的高孔隙率生物炭采用生物炭先预热活化，采用恒定温度降温至40℃，通过盐酸溶液多级搅拌处理，以低速、高速的变化处理，提高生物炭被盐酸溶液的处理能力，从而提高生物炭的后期反应度，增强活性炭的吸附效率，协配添加剂以碳纳米管作为导向剂，碳纳米管比表面积高，经过混酸、烷基磺酸钠、硫酸镧处理后，具有高效的表面能以及比表面积，承载生物炭协配到改性处理液中搅拌改性处理，提高搅拌改性效率，改性处理液采用壳聚糖溶液为主剂，壳聚糖溶液配合海藻酸钠，溶透性、分散性增强，乙酰氨基酚、硅烷偶联剂KH560的加入能够优化改性生物炭基体，提高生物炭在酸腐条件的吸附效率，而膨润土经过热处理、恒温冷却，再于调节剂中搅拌配合改性，膨润土具有层间距结构，经过热处理、恒温冷却，片层间距扩张，提高空间容纳度，增强吸附效果，与生物炭协同增效，增强有机废水的吸附效果，而优化改性的改性处理液能够与协配添加剂进一步的协效，从而进一步的提高有机废水中的COD、BOD5吸附率，二者吸附协调改进，同时增强产品在酸腐条件下的吸附稳定性，提高产品的使用效率，最后再经过质子辐照，进一步激发产品活性能，增强产品的吸附、降解有机废水的能力。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例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。
本实施例的一种高孔隙率生物炭的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将生物炭先于80-90℃下预热10-20min，然后以1-3℃/min的速率降至40℃，保温处理；
步骤二：然后置于3-5倍的质量分数5-10％的盐酸溶液中多级搅拌处理，搅拌结束、水洗2-3次、干燥；
步骤三：向步骤一的生物炭中加入10-20％的协配添加剂，搅拌混合充分，得到生物炭复配剂；
步骤四：随后将生物炭复配剂加入到3-5倍的改性处理液中搅拌改性处理，搅拌结束、水洗、干燥；
步骤五：再经过质子辐照箱内辐照，辐照结束、即可得到本发明的高孔隙率生物炭。
本实施例的多级搅拌处理中，先以100-200r/min的转速搅拌30-40min，然后再以310-350r/min的转速继续搅拌10-15min。
本实施例的协配添加剂的制备方法为：
S01：将碳纳米管于球磨机中球磨10-20min，球磨结束，备用；
S02：S01产物按照重量比1:6加入到混酸溶液中，然后加入碳纳米管总量5-10％的烷基磺酸钠、1-5％的硫酸镧，搅拌充分，再水洗、干燥，得到协配添加剂。
本实施例的混酸溶液为草酸、柠檬酸、去离子水按照重量比1:(2-3):(5-7)配制而成。
本实施例的球磨转速为400-500r/min。
本实施例的改性处理液的制备方法为：
S11：向12-14份壳聚糖溶液加入2-5份海藻酸钠，搅拌均匀，备用；然后加入1-3份对乙酰氨基酚、2-5份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到复配液；
S12：先将10-20重量份的膨润土送入到200-230℃下热处理10-20min，再以1℃/s的速率降至65-75℃；
S13：将S12产物按照重量比1:5送入到调节剂中搅拌分散充分，最后水洗、干燥，得到膨润土剂；
S14：将膨润土剂添加到2-3倍的复配液中，搅拌均匀，得到改性处理液。
本实施例的壳聚糖溶液为壳聚糖、去离子水按照重量比2:7搅拌配制而成。
本实施例的调节剂包括以下重量份原料：
硝酸钇溶液4-8份、去离子水50-55份、硅溶胶2-5份、磷酸二异辛酯1-3份。
本实施例的硝酸钇溶液浓度为1.40-1.50mol/L。
本实施例的搅拌改性处理的搅拌转速为550-750r/min，搅拌时间为30-40min，搅拌温度为40-45℃。
本实施例的质子辐照箱的辐照功率为400-500W，辐照时间为30-40min。
实施例1
本实施例的一种高孔隙率生物炭的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将生物炭先于80℃下预热10min，然后以1℃/min的速率降至40℃，保温处理；
步骤二：然后置于3倍的质量分数5％的盐酸溶液中多级搅拌处理，搅拌结束、水洗2次、干燥；
步骤三：向步骤一的生物炭中加入10％的协配添加剂，搅拌混合充分，得到生物炭复配剂；
步骤四：随后将生物炭复配剂加入到3倍的改性处理液中搅拌改性处理，搅拌结束、水洗、干燥；
步骤五：再经过质子辐照箱内辐照，辐照结束、即可得到本发明的高孔隙率生物炭。
本实施例的多级搅拌处理中，先以100r/min的转速搅拌30min，然后再以310r/min的转速继续搅拌10min。
本实施例的协配添加剂的制备方法为：
S01：将碳纳米管于球磨机中球磨10min，球磨结束，备用；
S02：S01产物按照重量比1:6加入到混酸溶液中，然后加入碳纳米管总量5％的烷基磺酸钠、1％的硫酸镧，搅拌充分，再水洗、干燥，得到协配添加剂。
本实施例的混酸溶液为草酸、柠檬酸、去离子水按照重量比1:2:5配制而成。
本实施例的球磨转速为400r/min。
本实施例的改性处理液的制备方法为：
S11：向12份壳聚糖溶液加入2份海藻酸钠，搅拌均匀，备用；然后加入1份对乙酰氨基酚、2份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到复配液；
S12：先将10重量份的膨润土送入到200℃下热处理10min，再以1℃/s的速率降至65℃；
S13：将S12产物按照重量比1:5送入到调节剂中搅拌分散充分，最后水洗、干燥，得到膨润土剂；
S14：将膨润土剂添加到2倍的复配液中，搅拌均匀，得到改性处理液。
本实施例的壳聚糖溶液为壳聚糖、去离子水按照重量比2:7搅拌配制而成。
本实施例的调节剂包括以下重量份原料：
硝酸钇溶液4份、去离子水50份、硅溶胶2份、磷酸二异辛酯1份。
本实施例的硝酸钇溶液浓度为1.40mol/L。
本实施例的搅拌改性处理的搅拌转速为550r/min，搅拌时间为30min，搅拌温度为40℃。
本实施例的质子辐照箱的辐照功率为400W，辐照时间为30min。
实施例2
本实施例的一种高孔隙率生物炭的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将生物炭先于90℃下预热20min，然后以3℃/min的速率降至40℃，保温处理；
步骤二：然后置于5倍的质量分数10％的盐酸溶液中多级搅拌处理，搅拌结束、水洗3次、干燥；
步骤三：向步骤一的生物炭中加入20％的协配添加剂，搅拌混合充分，得到生物炭复配剂；
步骤四：随后将生物炭复配剂加入到5倍的改性处理液中搅拌改性处理，搅拌结束、水洗、干燥；
步骤五：再经过质子辐照箱内辐照，辐照结束、即可得到本发明的高孔隙率生物炭。
本实施例的多级搅拌处理中，先以200r/min的转速搅拌40min，然后再以350r/min的转速继续搅拌15min。
本实施例的协配添加剂的制备方法为：
S01：将碳纳米管于球磨机中球磨20min，球磨结束，备用；
S02：S01产物按照重量比1:6加入到混酸溶液中，然后加入碳纳米管总量10％的烷基磺酸钠、5％的硫酸镧，搅拌充分，再水洗、干燥，得到协配添加剂。
本实施例的混酸溶液为草酸、柠檬酸、去离子水按照重量比1:3:7配制而成。
本实施例的球磨转速为500r/min。
本实施例的改性处理液的制备方法为：
S11：向14份壳聚糖溶液加入5份海藻酸钠，搅拌均匀，备用；然后加入3份对乙酰氨基酚、5份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到复配液；
S12：先将20重量份的膨润土送入到230℃下热处理20min，再以1℃/s的速率降至75℃；
S13：将S12产物按照重量比1:5送入到调节剂中搅拌分散充分，最后水洗、干燥，得到膨润土剂；
S14：将膨润土剂添加到3倍的复配液中，搅拌均匀，得到改性处理液。
本实施例的壳聚糖溶液为壳聚糖、去离子水按照重量比2:7搅拌配制而成。
本实施例的调节剂包括以下重量份原料：
硝酸钇溶液8份、去离子水55份、硅溶胶5份、磷酸二异辛酯3份。
本实施例的硝酸钇溶液浓度为1.50mol/L。
本实施例的搅拌改性处理的搅拌转速为750r/min，搅拌时间为40min，搅拌温度为45℃。
本实施例的质子辐照箱的辐照功率为500W，辐照时间为40min。
实施例3
本实施例的一种高孔隙率生物炭的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将生物炭先于85℃下预热15min，然后以2℃/min的速率降至40℃，保温处理；
步骤二：然后置于4倍的质量分数7.5％的盐酸溶液中多级搅拌处理，搅拌结束、水洗3次、干燥；
步骤三：向步骤一的生物炭中加入15％的协配添加剂，搅拌混合充分，得到生物炭复配剂；
步骤四：随后将生物炭复配剂加入到4倍的改性处理液中搅拌改性处理，搅拌结束、水洗、干燥；
步骤五：再经过质子辐照箱内辐照，辐照结束、即可得到本发明的高孔隙率生物炭。
本实施例的多级搅拌处理中，先以150r/min的转速搅拌35min，然后再以340r/min的转速继续搅拌12min。
本实施例的协配添加剂的制备方法为：
S01：将碳纳米管于球磨机中球磨15min，球磨结束，备用；
S02：S01产物按照重量比1:6加入到混酸溶液中，然后加入碳纳米管总量7.5％的烷基磺酸钠、3％的硫酸镧，搅拌充分，再水洗、干燥，得到协配添加剂。
本实施例的混酸溶液为草酸、柠檬酸、去离子水按照重量比1:2:6配制而成。
本实施例的球磨转速为450r/min。
本实施例的改性处理液的制备方法为：
S11：向13份壳聚糖溶液加入3.5份海藻酸钠，搅拌均匀，备用；然后加入2份对乙酰氨基酚、3.5份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到复配液；
S12：先将15重量份的膨润土送入到220℃下热处理15min，再以1℃/s的速率降至70℃；
S13：将S12产物按照重量比1:5送入到调节剂中搅拌分散充分，最后水洗、干燥，得到膨润土剂；
S14：将膨润土剂添加到2.5倍的复配液中，搅拌均匀，得到改性处理液。
本实施例的壳聚糖溶液为壳聚糖、去离子水按照重量比2:7搅拌配制而成。
本实施例的调节剂包括以下重量份原料：
硝酸钇溶液6份、去离子水52份、硅溶胶3.5份、磷酸二异辛酯2份。
本实施例的硝酸钇溶液浓度为1.45mol/L。
本实施例的搅拌改性处理的搅拌转速为600r/min，搅拌时间为35min，搅拌温度为42℃。
本实施例的质子辐照箱的辐照功率为450W，辐照时间为35min。
实施例4
本实施例的一种高孔隙率生物炭的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将生物炭先于82℃下预热12min，然后以1.2℃/min的速率降至40℃，保温处理；
步骤二：然后置于4倍的质量分数6％的盐酸溶液中多级搅拌处理，搅拌结束、水洗2次、干燥；
步骤三：向步骤一的生物炭中加入12％的协配添加剂，搅拌混合充分，得到生物炭复配剂；
步骤四：随后将生物炭复配剂加入到4倍的改性处理液中搅拌改性处理，搅拌结束、水洗、干燥；
步骤五：再经过质子辐照箱内辐照，辐照结束、即可得到本发明的高孔隙率生物炭。
本实施例的多级搅拌处理中，先以120r/min的转速搅拌32min，然后再以320r/min的转速继续搅拌12min。
本实施例的协配添加剂的制备方法为：
S01：将碳纳米管于球磨机中球磨12min，球磨结束，备用；
S02：S01产物按照重量比1:6加入到混酸溶液中，然后加入碳纳米管总量6％的烷基磺酸钠、2％的硫酸镧，搅拌充分，再水洗、干燥，得到协配添加剂。
本实施例的混酸溶液为草酸、柠檬酸、去离子水按照重量比1:2.2:6配制而成。
本实施例的球磨转速为410r/min。
本实施例的改性处理液的制备方法为：
S11：向13份壳聚糖溶液加入3份海藻酸钠，搅拌均匀，备用；然后加入2份对乙酰氨基酚、3份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到复配液；
S12：先将12重量份的膨润土送入到210℃下热处理12min，再以1℃/s的速率降至68℃；
S13：将S12产物按照重量比1:5送入到调节剂中搅拌分散充分，最后水洗、干燥，得到膨润土剂；
S14：将膨润土剂添加到2.2倍的复配液中，搅拌均匀，得到改性处理液。
本实施例的壳聚糖溶液为壳聚糖、去离子水按照重量比2:7搅拌配制而成。
本实施例的调节剂包括以下重量份原料：
硝酸钇溶液5份、去离子水52份、硅溶胶3份、磷酸二异辛酯2份。
本实施例的硝酸钇溶液浓度为1.42mol/L。
本实施例的搅拌改性处理的搅拌转速为600r/min，搅拌时间为32min，搅拌温度为42℃。
本实施例的质子辐照箱的辐照功率为420W，辐照时间为35min。
对比例1
与实施例3不同是未添加协配添加剂。
对比例2
与实施例3不同是协配添加剂的制备中未采用S02的步骤处理。
对比例3
与实施例3不同是协配添加剂的制备中S02的步骤中未加入硫酸镧、烷基磺酸钠。
对比例4
与实施例3不同是未采用改性处理液处理。
对比例5
与实施例3不同是改性处理液制备中未采用S12步骤处理。
对比例6
与实施例3不同是改性处理液制备中未采用调节剂处理。
对比例7
与实施例3不同是改性处理液制备中未采用复配液处理。
对比例8
与实施例3不同是复配液制备中未加入对乙酰氨基酚、硅烷偶联剂KH560。
对比例9
与实施例3不同是生物炭处理中未采用步骤五的质子辐照箱辐照处理。
对比例10
与实施例3不同是步骤二中多级搅拌处理采用200r/min的转速搅拌45min代替处理。
将实施例1-4及对比例1-10产品进行测试，产品处理前的COD、BOD5的浓度分别为15055、6325mg/L，采用实施例1-4及对比例1-8产品处理后的COD、BOD5浓度结果如下，同时测试产品在2％的盐酸酸雾中处理24h，再性能测试；
从实施例1-4及对比例1-10中得出，本发明实施例3的产品具有优异的有机废水吸附性能，可起到优异的吸附COD、BOD5性能，同时在酸腐条件下，产品的吸附稳定性优异；
从对比例1-3中可看出，未添加协配添加剂，COD、BOD5的吸附性能变差显著，同时协配添加剂的制备中未采用S02的步骤处理、S02的步骤中未加入硫酸镧、烷基磺酸钠，产品的性能均变差趋势较大，因而采用硫酸镧、烷基磺酸钠配比的原料、S02的步骤处理对产品的性能有优化改进效果；
从对比例4中可看出，未采用改性处理液处理，产品在酸腐条件下吸附性能显著变差，改性处理液处理对产品的稳定性有显著改进效果；
对比例5-8中可看出，改性处理液制备中未采用S12步骤处理、改性处理液制备中未采用调节剂处理、未采用复配液处理，产品的性能均有变差趋势，只有采用本发明的方法制备的改性处理液对吸附COD、BOD5性能以及酸腐下的稳定性改进最显著，此外复配液制备中未加入对乙酰氨基酚、硅烷偶联剂KH560，产品酸腐稳定性变差明显，采用专有的复配液对产品的改进效果具有显著促进效率，此外，未采用步骤五的质子辐照箱辐照处理、步骤二中多级搅拌处理采用200r/min的转速搅拌45min代替处理，产品的性能变化均有改变趋势，采用本发明专有的方法制备的生物炭对吸附有机废水具有显著的作用。
本发明还发现调节剂处理在调节剂处理中，对产品的性能改进有明显优势，因而本发明对其进一步的探究处理。
本发明对调节剂进一步的研究出来，探究其组成对产品性能的优化改进效果。
调节剂包括以下重量份原料：
硝酸钇溶液4-8份、去离子水50-55份、硅溶胶2-5份、磷酸二异辛酯1-3份。
本实施例的硝酸钇溶液浓度为1.40-1.50mol/L。
实验例1
与实施例3中的不同之处在于，调节剂中未加入溶液浓度为1.42mol/L硝酸钇溶液。
实验例2
与实施例3中的不同之处在于，硝酸钇溶液浓度为1.3mol/L。
实验例3
与实施例3中的不同之处在于，硝酸钇溶液浓度为1.6mol/L。
实验例4
与实施例3中的不同之处在于，调节剂中未加入硅溶胶。
实验例5
与实施例3中的不同之处在于，调节剂中未加入磷酸二异辛酯。
通过实验例1-5可看出；调节剂的制备方法中未加入溶液浓度为1.42mol/L硝酸钇溶液，产品的性能变化趋势最为明显，硝酸钇溶液对调节剂的制备有着重要的影响因素，调节剂中未加入硅溶胶、未加入磷酸二异辛酯，产品的性能均有变差趋势，硅溶胶、磷酸二异辛酯能够与硝酸钇溶液起到协配，增强调节剂对产品的改进优化效果，此外，硝酸钇溶液的浓度不在1.40-1.50mol/L范围，产品的性能均有变差趋势，经过实验例1-5的探究，调节剂的制备方法不同，产品的性能效果不同，采用本发明的方法制备的调节剂，产品吸附COD、BOD5性能具有协调显著改进效果，同时产品在酸腐条件下吸附稳定性优异，性能最为显著。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种高孔隙率生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将生物炭先于80-90℃下预热10-20min，然后以1-3℃/min的速率降至40℃，保温处理；
步骤二：然后置于3-5倍的质量分数5-10％的盐酸溶液中多级搅拌处理，搅拌结束、水洗2-3次、干燥；
步骤三：向步骤一的生物炭中加入10-20％的协配添加剂，搅拌混合充分，得到生物炭复配剂；
步骤四：随后将生物炭复配剂加入到3-5倍的改性处理液中搅拌改性处理，搅拌结束、水洗、干燥；
步骤五：再经过质子辐照箱内辐照，辐照结束、即可得到本发明的高孔隙率生物炭，质子辐照箱的辐照功率为400-500W，辐照时间为30-40min。
2.根据权利要求1所述的一种高孔隙率生物炭的制备方法，其特征在于，所述多级搅拌处理中，先以100-200r/min的转速搅拌30-40min，然后再以310-350r/min的转速继续搅拌10-15min。
3.根据权利要求1所述的一种高孔隙率生物炭的制备方法，其特征在于，所述协配添加剂的制备方法为：
S01：将碳纳米管于球磨机中球磨10-20min，球磨结束，备用；
S02：S01产物按照重量比1:6加入到混酸溶液中，然后加入碳纳米管总量5-10％的烷基磺酸钠、1-5％的硫酸镧，搅拌充分，再水洗、干燥，得到协配添加剂。
4.根据权利要求3所述的一种高孔隙率生物炭的制备方法，其特征在于，所述混酸溶液为草酸、柠檬酸、去离子水按照重量比1:(2-3):(5-7)配制而成。
5.根据权利要求3所述的一种高孔隙率生物炭的制备方法，其特征在于，所述球磨转速为400-500r/min。
6.根据权利要求1所述的一种高孔隙率生物炭的制备方法，其特征在于，所述改性处理液的制备方法为：
S11：向12-14份壳聚糖溶液加入2-5份海藻酸钠，搅拌均匀，备用；然后加入1-3份对乙酰氨基酚、2-5份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到复配液；壳聚糖溶液为壳聚糖、去离子水按照重量比2:7搅拌配制而成；
S12：先将10-20重量份的膨润土送入到200-230℃下热处理10-20min，再以1℃/s的速率降至65-75℃；
S13：将S12产物按照重量比1:5送入到调节剂中搅拌分散充分，最后水洗、干燥，得到膨润土剂；
S14：将膨润土剂添加到2-3倍的复配液中，搅拌均匀，得到改性处理液。
7.根据权利要求6所述的一种高孔隙率生物炭的制备方法，其特征在于，所述调节剂包括以下重量份原料：
硝酸钇溶液4-8份、去离子水50-55份、硅溶胶2-5份、磷酸二异辛酯1-3份。
8.根据权利要求7所述的一种高孔隙率生物炭的制备方法，其特征在于，所述硝酸钇溶液浓度为1.40-1.50mol/L。
9.根据权利要求1所述的一种高孔隙率生物炭的制备方法，其特征在于，所述搅拌改性处理的搅拌转速为550-750r/min，搅拌时间为30-40min，搅拌温度为40-45℃。
10.一种如权利要求1-9任一项所述高孔隙率生物炭的制备方法在降解、吸附有机废水的应用。
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| CN202310056701.6A CN117443346A (zh) | 2023-01-16 | 2023-01-16 | 一种高孔隙率生物炭的制备方法及降解有机废水的应用 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117680087A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-03-12 | 山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院) | 一种利用废弃钻井泥浆制备环保滤料的方法 |
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2023
- 2023-01-16 CN CN202310056701.6A patent/CN117443346A/zh not_active Withdrawn
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| CN117680087A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-03-12 | 山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院) | 一种利用废弃钻井泥浆制备环保滤料的方法 |
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