[发明专利]一种生物炭银复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种生物炭银复合材料及其制备方法，首先将生物质材料利用物理和化学处理的方法制备生物质纳米纤维水凝胶，干燥处理得生物质纳米纤维气凝胶，然后置于惰性气氛中高温热解，水蒸气高温活化，制得多孔生物炭，最后利用液相还原的方法制备生物炭银复合材料。本发明原料来源广泛，成本低廉，制备简单，生物炭银复合材料在使用过程中能够将生物炭吸附和银的抑菌杀菌高效地结合在一起，提高了生物炭复合材料的使用价值。

主权项

1.一种生物炭银复合材料及其制备方法，其特征在于：首先将生物质材料利用物理和化学处理的方法制备生物质纳米纤维水凝胶，干燥处理得生物质纳米纤维气凝胶，然后置于惰性气氛中高温热解，水蒸气高温活化，制得多孔生物炭，最后利用液相还原的方法制备生物炭银复合材料；一种生物炭银复合材料的制备方法包括以下步骤：步骤一，将工业农业废弃的生物质材料利用化学抽提的方法进行处理，将处理后的生物质材料利用机械处理分散，然后将分散好的液体配制成0.1～5wt％的分散液；步骤二，将上述配制的分散液加入到磷酸盐缓冲溶液中，常温常压在磁力搅拌器上搅拌30～60min，得到均匀分散的生物质分散液，向生物质分散液中加入TEMPO氧化体系进行氧化处理，所述处理后的生物质与TEMPO的质量比为25：1，然后在搅拌条件下，温度为70～80℃下进行氧化处理，氧化处理时间为2～3h，氧化结束后加入无水乙醇终止反应，所述无水乙醇与体系中的NaClO的质量比为1：5～10；步骤三，将上述得到反应溶液反复冲洗至中性，然后用功率为1000～1200W的超声波粉碎机处理30～60min，得到生物质纳米纤维分散液，然后通过离子交换柱处理，即可得到生物质纳米纤维水凝胶；步骤四，将上述生物质纳米纤维水凝胶经干燥处理即得生物质纳米纤维气凝胶，然后将得到的生物质纳米纤维气凝胶置于管式炉中，在常温常压下，以2～5℃/min的升温速度升温至300～400℃并保温1～3h，然后在惰性气体保护氛围中以5～10℃/min的升温速度升温至600～700℃并保温1～2h，再以5～10℃/min的升温速度升温至800～1000℃，在惰性气体保护下，通入水蒸气活化剂，活化5～30min，最后以10℃/min的降温速度降至室温，即可得到多孔生物炭；步骤五，首先配制浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液，然后将得到的多孔生物炭置于0.1mol/L的硝酸银水溶液，在常温常压下300～500rpm搅拌速度下磁力搅拌12～36h；然后缓慢滴入硼氢化钠溶液，所述硼氢化钠与硝酸银摩尔比为2：1，硼氢化钠溶液滴加完毕后继续在500～800rpm搅拌速度下磁力搅拌8～16h；步骤六，将上述反应得到的溶液通过离心或者抽滤的方法反复冲洗，干燥后得到生物炭银复合材料。