[发明专利]一种生物炭负载铁锰材料的制备方法和应用

权利要求书

1.一种生物炭负载铁锰材料的制备方法，其特征在于，将生物炭与含Fe³⁺、Fe²⁺和Mn²⁺的水溶液混合，向混合溶液中加入分散剂、尿素和pH缓冲剂，维持整个溶液体系的pH值在3～4.5，搅拌充分，得其混合溶液，收集混合溶液中的沉淀物；将所述沉淀物恒温无氧煅烧一段时间，即得到生物炭负载铁锰材料；所述混合溶液中，所述生物炭的质量浓度为90～110g/L；所述Fe³⁺、Fe²⁺和Mn²⁺的摩尔浓度分别为1.8～2.2mol/L、0.18～0.22mol/L和0.9～1.1mol/L；所述pH缓冲剂包括乙酸钠；所述分散剂包括聚乙二醇；所述混合溶液中的乙酸钠的质量浓度为35～40g/L；所述混合溶液中的聚乙二醇的质量浓度为24～28g/L；所述混合溶液中的尿素的质量浓度为45～50g/L。

2.如权利要求1所述的一种生物炭负载铁锰材料的制备方法，其特征在于，所述恒温无氧煅烧具体为：在氮气氛围中，以5～8℃/min的升温速率加热至200～230℃，保持恒温状态煅烧1～3h。

3.如权利要求2所述的一种生物炭负载铁锰材料的制备方法，其特征在于，所述生物炭制备过程具体如下：S1：将生物质在100℃～110℃温度下烘干，碾碎得生物质粉末；S2：将步骤S1得到的生物质粉末恒温无氧煅烧一段时间，收集煅烧产物；S3：将步骤S2得到的煅烧产物冷却，碾磨至粉末状并过筛，得到过筛物，将过筛物洗涤烘干得到生物炭。

4.如权利要求3所述的一种生物炭负载铁锰材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述生物质包括玉米芯。

5.如权利要求3所述的一种生物炭负载铁锰材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述恒温无氧煅烧的具体为：在氮气氛围中，以5～8℃/min的升温速率加热至380～420℃，保持恒温状态煅烧1～3h。

6.如权利要求3所述的一种生物炭负载铁锰材料的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述烘干的温度为60～80℃。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的方法制备出的生物炭负载铁锰材料的应用，其特征在于，将所述生物炭负载铁锰材料投加至煤层气排水中，以去除所述煤层气排水中的氟离子；所述煤层气排水中氟的浓度为5～20mg/L；每升所述煤层气排水中添加所述生物炭负载铁锰材料2～5g。