[发明专利]一种铁基-羧基改性生物炭及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种铁基-羧基改性生物炭的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括：

S1：将生物质原料预处理后进行热解获得生物炭；所述生物质原料为桦木、山核桃壳、松针及醋渣中的一种或多种；

S2：将所述生物碳与过氧化氢溶液以固液比为1:10-20比例混合，搅拌反应后过滤取滤渣，并烘干获得改性生物炭；

S3：将高铁赤泥与硫酸溶液以固液比为1-3:1-2比例混合，反应后离心过滤取滤液，获得铁基浸渍液；

S4：将所述改性生物碳加入至所述铁基浸渍液中进行超声浸渍后，过滤取滤渣，经清洗、烘干获得铁基-羧基改性生物炭复合材料。

2.根据权利要求1所述的铁基-羧基改性生物碳的制备方法，其特征在于，所述将生物质原料预处理后进行热解获得生物炭步骤具体包括：

将生物质原料进行粉碎、清洗和烘干获得干燥生物质原料；

将所述干燥生物质原料置于惰性气氛中热解2-4h，热解温度为200-600℃，热解结束后通入惰性气体进行冷却至室温，清洗后在60℃条件下烘干12-24h，得到生物炭。

3.根据权利要求1所述的铁基-羧基改性生物碳的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中具体工艺参数为：

所述过氧化氢溶液浓度为25-35％；

所述搅拌反应的温度为40-60℃，反应时间为6-12h。

4.根据权利要求1所述的铁基-羧基改性生物碳的制备方法，其特征在于，所述高铁赤泥中铁、铝氧化物含量分别为30-50％和15-25％，所述硫酸溶液浓度为1-3mol/L。

5.根据权利要求1所述的铁基-羧基改性生物碳的制备方法，其特征在于，所述改性生物碳和铁基浸渍液的固液比为1:20-60，所述超声浸渍的时间为40-60min。

6.根据权利要求1所述的铁基-羧基改性生物碳的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中清洗过程采用去离子水，所述干燥过程的温度为60℃，干燥时间为12-24h。

7.一种铁基-羧基改性生物碳，其特征在于，所述铁基-羧基改性生物碳由权利要去1-6任意所述的制备方法制备获得。

8.权利要求1-6任意所述制备方法获得铁基-羧基改性生物碳在重金属污染土壤修复中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述重金属污染包括单一的锑、砷或铅污染，或者含锑、砷、铅的复合重金属污染。

10.根据权利要求8-9所述的应用，其特征在于，所述应用方法具体包括以下步骤：

将所述铁基-羧基改性生物碳添加至重金属污染土壤中，所述添加量占重金属污染土壤量的1.0-2.0％，在持水量为60％、温度为25℃条件下恒温土培30天。