[发明专利]磁性炭基腐殖质复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种负载腐殖质的磁性炭基腐殖质复合材料及其制备方法。所述磁性炭基腐殖质复合材料包括：磁性炭，所述磁性炭为含有磁性物质的炭基材料；所述磁性炭具有多微孔结构；以及腐殖质，所述腐殖质负载在所述磁性炭的表面和/或内部。本发明的磁性炭基腐殖质复合材料中的磁性炭的比表面积大，且优化了比表面积分布，能够原位负载腐殖质，且腐殖质的负载量高。本发明的磁性炭基腐殖质复合材料能够实现对多种环境污染物的吸附，可以表现出更优异的吸附性能，提高了对环境的修复能力。

技术领域

本发明涉及一种负载腐殖质的磁性炭基腐殖质复合材料及其制备方法和包括该磁性炭基腐殖质复合材料的环境修复剂，属于材料领域。

背景技术

腐殖质，一种天然的大分子，在自然界大量存在，由于其本身具有大量的活性官能基团(羟基、羧基、酮基等)，可作为环境修复剂具有良好的应用价值。目前商品腐殖质主要是从褐煤等不可再生的一次能源中获取，不仅获取成本高，在提取过程中会对环境也有一定程度的污染。同时腐殖质在环境中具有高度亲和性及分散性，单独很难在环境中实际应用。所以拓宽腐殖质来源，开发可分离的腐殖质复合材料是腐殖质环境得以应用的基本前提。

生物质废物给环境带来巨大负担的同时，也具有可观的再生资源的属性。以生物质废物为来源，利用非生物腐殖化技术合成制备腐殖质实现资源化利用可减少无害化处理对环境的影响，也是解决生物质废物处理的根本途径之一。

目前，现有生产的腐殖质多为游离状态，较难实际应用在环境修复领域中。虽然已有一些专利研究考虑到腐殖质在环境的应用过程中分离的重要性，但大多数直接以腐殖质、氧化铁作为原料基础，通过使用交联剂或物理研磨为媒介进行制备的腐殖质复合材料，其制备成本高，制约在环境实际应用的可能性。

引用文献[1]公开了一种采用生物质原料聚合快速制备腐植酸的方法，其基本步骤包括：将预处理后的生物质与碱土金属、NH₄⁺的强酸盐或中强酸盐溶液混合均匀，置于密闭反应器中，通入蒸汽进行高温处理，反应完成后通过固液分离即得到腐植酸产品，其中液体部分为黄腐酸，固体部分包括黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸。该制备方法较为复杂，成本太高，且所制备得到的腐植酸是游离态的，难以实际应用在环境修复领域中。

引用文献[2]公开了一种腐植酸修饰的纳米四氧化三铁的制备方法，该方法先使用共沉淀法制备纳米四氧化三铁，使用一锅法在反应后期加入腐植酸，利用腐植酸的羧基和四氧化三铁结合，使四氧化三铁表面形成多芳香基团，进而可以吸附污染物，再结合磁分离达到去除污水中污染物的目的。该文献中公开的是以天然腐植酸为原料基础，成本较高，并且纳米四氧化三铁上负载腐植酸的效果较差，制约其在环境实际应用的可能性。

引用文献

引用文献[1]：CN106317419A

引用文献[2]：CN102423696A

发明内容

发明要解决的问题

鉴于现有技术中存在的上述技术问题，本发明首先提供了一种的磁性炭基腐殖质复合材料，可以在磁性炭上原位负载、合成腐殖质，解决了腐殖质在环境中应用的不可分离及易于分散的特性。同时，磁性炭可以作为腐殖质合成的催化剂，实现高效原位合成腐殖质，使得腐殖质的负载量高。

进一步地，本发明还提供一种磁性炭基腐殖质复合材料的制备方法，其原料易于获取，制备成本较低，具有制备简单、经济的特点。

用于解决问题的方案

[1]、一种磁性炭基腐殖质复合材料，其包括：

磁性炭，所述磁性炭为含有磁性物质的炭基材料；所述磁性炭具有多微孔结构；以及

腐殖质，所述腐殖质负载在所述磁性炭的表面和/或内部。