[发明专利]一种稀土元素改性生物碳的方法

说明书

本发明公开一种稀土元素改性生物碳的方法，包括以下操作步骤：（1）将氧化镥、氧化铈混合均匀后，加入至盐酸溶液中，混合均匀后，制得氯化稀土水溶液；（2）将氯化稀土水溶液加入至十二烯基丁二酸钠溶液中，将混合物加热后，保温反应，倒去上层水层后，制得十二烯基丁二酸稀土；（3）将烘干处理后的植物秸秆粉碎后，然后向其中加入氧化铝球，混合搅拌均匀后，隔绝氧气加热后，研磨，得到生物碳；（4）将十二烯基丁二酸稀土加入至聚丙烯酸钠水溶液，持续搅拌后，制得混合液，将其喷洒在生物碳上，将生物碳放入至烘箱中，制得改性生物碳。采用本发明提供的方法制得的改性生物碳，具有优异的吸附水体中磷元素和有机物的功能。

技术领域

本发明属于生物碳制备技术领域，具体涉及一种稀土元素改性生物碳的方法。

背景技术

生物碳，是由有机垃圾，如动物粪便，动物骨头，植物根茎，木屑和麦秸秆等加工而成的一种多孔碳。生物碳可以保护环境，鉴于其高含碳量和多孔的特性，它不仅可提高土壤蓄水储养的能力，还可保护土壤中的微生物，它像一个地下碳水槽，锁住二氧化碳，最终达到增加作物产量的效果。同时生物碳可吸收有机物质腐烂时释放至大气的二氧化碳；并帮助植物有效储存其光合作用所需的二氧化碳，通过这两种方式，生物碳起到了洁净空气的作用。因此生物碳是目前公认的一种低成本，可持续性的环保能源。生物碳同时也能起到净化水体的作用，其能有效的吸附水体中的磷、有机物，起到净化水体的作用，但是吸附速度较慢，同时吸附效果有待进一步的提升。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种稀土元素改性生物碳的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种稀土元素改性生物碳的方法，包括以下操作步骤：

（1）按重量份计，将4-9份氧化镥、7-10份氧化铈混合均匀后，加入至46-55份质量分数为28-33%的盐酸溶液中，混合均匀后，制得氯化稀土水溶液；

（2）按重量份计，将14-20份氯化稀土水溶液加入至35-40份质量分数为10%的十二烯基丁二酸钠溶液中，将混合物加热至70-75℃后，保温反应3-4小时后，倒去上层水层后，制得十二烯基丁二酸稀土；

（3）将烘干处理后的植物秸秆粉碎至平均粒径为2-4mm后，然后向其中加入其重量0.01-0.05的氧化铝球，混合搅拌均匀后，在620-650℃的环境中隔绝氧气加热140-160min后，取出，冷却至室温，研磨至60-80目后，得到生物碳；

（4）按重量份计，将4-8份十二烯基丁二酸稀土加入至35-40份质量分数为1.5%的聚丙烯酸钠水溶液，持续搅拌50-60min后，制得混合液，将其喷洒在生物碳上，搅拌生物碳后，将生物碳放入至烘箱中，烘干处理后，制得改性生物碳。

具体地，上述步骤（3）中，氧化铝球的平均粒径大小为100-120目。

具体地，上述步骤（4）中，持续搅拌时的转速为300-400r/min。

具体地，上述步骤（4）中，混合液的喷洒量为每千克生物碳喷洒80-100g混合液。

具体地，上述步骤（4）中，烘干处理时的温度为40-45℃，烘干处理的时间为3-4小时。

由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的方法制得的改性生物碳，具有优异的吸附水体中磷元素和有机物的功能，同时改性生物碳的结构稳定，不易在使用的过程中，发生碎裂的现象。本发明步骤（2）中制得的十二烯基丁二酸稀土，在生物碳表面具有优异的结合性能，能与生物碳协同作用，有效的提升了生物碳对水体中磷元素和有机物质的吸附性能；本发明在生物碳的烧成过程中，加入一定量的氧化铝球，可有效的提升植物秸秆的受热的均匀度，提升其烧成的效果。

具体实施方式