[发明专利]一种生物炭负载零价铁复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种生物炭负载零价铁复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将清洗风干后的稻草秸秆粉碎得到稻草粉末，将稻草粉末与盐酸溶液反应后得到改性稻草粉末，加入碳酸氢铵混合至面糊状，送至造粒机中进行造粒；步骤二、在氮气氛围下将粒球以150℃预热1h，350℃炭化3‑5h，粒球中的碳酸氢铵受热分解使粒球内部形成多孔结构，然后700℃充分炭化2h，冷却后酸洗去灰，调节pH至中性后烘干即得多孔生物炭球；步骤三、取多孔生物炭球和FeSO₄·7H₂O溶液混合搅拌，逐滴加入硼氢化钠溶液，滴加完毕后静置、过滤、真空干燥即得生物炭负载零价铁复合材料。总之，本发明具有易于工业生产、成本低、吸附效果好、还原活性高等优点。

主权项

1.一种生物炭负载零价铁复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、原料预处理选取稻草秸秆为原料，将稻草秸秆均匀冲洗3‑4遍，去除原料表面粘附的杂物，置于无尘室风干12h，将风干后的原料送至烘干箱内以60℃烘干，烘干后的原料经粉碎机粉碎得到稻草粉末，将稻草粉末与浓度为2mol/L的盐酸溶液以固液比1：5混合，在磁力搅拌器上搅拌2h后水洗至中性，以110℃烘干得到改性稻草粉末，向改性稻草粉末中加入碳酸氢铵，用去离子水混合均匀至面糊状，送至造粒机中进行造粒；步骤二、制备生物炭将粒球置于马弗炉中，关闭炉盖，向马弗炉中持续充入氮气，先将粒球以150℃预热1h，升高马弗炉内温度至350℃使粒球在氮气氛围下炭化3‑5h，粒球中的碳酸氢铵受热分解为二氧化碳和氨气，使粒球内部形成多孔结构，然后升高马弗炉内温度至700℃，冷却至室温后采用摩尔比为1:2的盐酸与硝酸混合溶液酸洗去灰，调节pH至中性后烘干即得多孔生物炭球；步骤三、生物炭负载零价铁将硫酸亚铁溶解于乙醇水溶液中得到FeSO4·7H2O溶液，在氮气氛围下将多孔生物炭球和FeSO4·7H2O溶液混合，在磁力搅拌器上45℃搅拌1h后，向混合溶液中采用蠕动泵以30滴/min的速率逐滴加入浓度为1mol/L的硼氢化钠溶液，滴加过程中保持匀速搅拌并持续通入氮气，直至反应器中无气泡生成，停止滴加并在氮气氛围下静置1h，过滤后真空干燥即得生物炭负载零价铁复合材料。