[发明专利]一种基于镉吸附水热炭热解提质再生的生物炭及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于镉吸附水热炭热解提质再生的生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备美人蕉粉末；

(2)将美人蕉粉末与去离子水混合后，进行水热碳化，得到水热炭；

(3)将水热炭置于重金属镉溶液中进行吸附，收集吸附重金属镉后的水热炭，得到吸附了镉的水热炭；

(4)将吸附了镉的水热炭置于氮气氛围下，在700～900℃下热解，去除吸附了镉的水热炭中吸附的镉，并收集热解后的热解炭，得到基于镉吸附水热炭热解提质再生的生物炭。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述美人蕉粉末的制备方法为：取收获后的美人蕉植株，除杂后洗净风干，并依次进行烘干、粉碎和过筛，得到美人蕉粉末；所述烘干的温度为65～105℃。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述美人蕉粉末与去离子水的混合比例为1:8～1:12。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述水热碳化的升温速度为5～20℃/min，升温至195～205℃后保温1.5～2.5h；

水热碳化后，将混合液冷却至室温，取出物料过滤，过滤后的固体产物经烘干粉碎，得到水热炭。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述重金属镉溶液中，镉离子的浓度为195～205mg/L；所述水热炭与重金属镉溶液的质量比为1：995～1:1005；

收集吸附重金属镉后的水热炭，经烘干粉碎后，得到吸附了镉的水热炭；所述烘干的温度为65～105℃。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述氮气的流速为0.18～0.22L/min，热解的升温速率为5～10℃/min，升温至700～900℃后保温1.5～2.5h。

7.如权利要求1～6任一项所述的制备方法制得的基于镉吸附水热炭热解提质再生的生物炭，其特征在于，所述生物炭的pH为11.98～12.24，灰分为20.3％-21.5％，对重金属镉的吸附量为29.12～35.83mg/g。

8.如权利要求7所述基于镉吸附水热炭热解提质再生的生物炭在处理重金属镉污染水体中的应用。

9.如权利要求8所得应用，其特征在于，包括：以镉溶液中重金属镉的质量百分数计，所述生物炭的添加量为重金属镉溶液的0.09～0.1％。