[发明专利]一种生物质炭氨氮处理材料及其制备方法

权利要求书

1.一种生物质炭氨氮处理材料的制备方法，其特征在于，所述生物质炭氨氮处理材料由生物质炭、分级结构Al₂O₃纳米片和CuO纳米颗粒组成；

所述生物质炭、分级结构Al₂O₃纳米片和CuO纳米颗粒的质量比为50：2～5：1～5；

所述生物质炭材料前驱体为蓝藻、绿藻、硅藻的一种或多种的组合；

所述生物质炭材料为片状结构，厚度为500nm～5μm；

所述分级结构Al₂O₃纳米片由生物质炭表面涂覆铝溶胶，再通过晶体原位生长和高温煅烧而成，尺寸为100nm～1μm；

CuO纳米颗粒由生物质炭和分级结构Al₂O₃纳米片吸附后的铜离子，经高温煅烧而成，尺寸为50nm～500nm；

所述生物质炭氨氮处理材料的制备方法包括：

步骤一，按每100mL碱溶液加入5～10g生物质原材料计，生物质原材料加入到质量分数为2wt％～8wt％的碱溶液中，在50～80℃环境下，搅拌2～6h后，取出并用去离子水洗涤至中性，烘干；配制1wt％～10wt％的NaClO₂溶液，用酸溶液将pH值调节为2～4；烘干样品分散在NaClO₂溶液中进行漂白，在60～85℃的环境下，搅拌3～5h，用去离子水和乙醇清洗至中性，在60～80℃的烘箱中干燥4～6h后得预处理的样品；

步骤二，取出样品置于体积分数为0 .5％～5％的HNO₃溶液中，在60～90℃的环境中活化2～6h，取出后用去离子水和乙醇清洗至中性；按5g样品溶于50～200ml的铝溶胶，样品加入铝溶胶中密封浸泡1～2h；用去离子水清洗至中性，重复进行5～40次，50～70℃下干燥8～10h后置于管式炉内以2～10℃/min的升温速率升至400～800℃，持续2～6h，自然冷却后得Al₂O₃/生物质炭材料；

步骤三，按引导剂与样品的摩尔比为1：4～4：1置于50～200ml的反应釜中，100～180℃下水热反应8～12h，取出后用去离子水和乙醇清洗至中性，在50～90℃的烘箱中下干燥4～6h，放入管式炉内以2～10℃/min的升温速率升到400～800℃，持续2～6h，自然冷却后得分级结构Al₂O₃/生物质炭材料；

步骤四，样品在浓度0 .1mol/L以上的铜溶液中浸泡2～6h，过滤后用去离子水和乙醇清洗至中性，重复进行2～40次后在50～70℃的烘箱中干燥4～6h；置于管式炉内以2～10℃/min的升温速率升到400～800℃，持续2～6h，自然冷却后得到分级结构Al₂O₃-CuO/生物质炭材料；

所述步骤一中碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种的组合；

所述酸溶液为盐酸、硝酸、醋酸、稀硫酸中的一种或多种的组合。

2.如权利要求1所述的生物质炭氨氮处理材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中铝溶胶为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝中的一种或多种的组合。

3.如权利要求1所述的生物质炭氨氮处理材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中引导剂为六亚甲基四胺、尿素、乙二胺中的一种或者多种的组合。

4.如权利要求1所述的生物质炭氨氮处理材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中铜溶液为硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜中的一种或多种的组合。