一种磷酸氢二钾改性浒苔生物炭的制备方法及其去除水体中重金属镉的应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110833816A(43)申请公布日2020.02.25(21)申请号201911108874.8(22)申请日2019.11.13(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人马文超李渤王传斌陈冠益刘彬田姝贺正洋(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人李素兰(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F101/20(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种磷酸氢二钾改性浒苔生物炭的制备方法及其去除水体中重金属镉的应用(57)摘要本发明公开了一种磷酸氢二钾改性浒苔生物炭的制备方法及其去除水体中重金属镉的应用,首先将预活化浒苔生物炭和磷酸氢二钾按照一定质量比浸渍一段时间，然后放入烘箱中烘干，将混合物放入管式炉中进行热解活化反应，冷却后得到固体产物，将磷酸氢二钾改性生物炭用于对水中重金属镉的吸附研究中。采用本发明方法改善了生物炭的表面性质，为后期处理提供了基础，为吸附水体重金属镉提供新的吸附材料。CN110833816ACN110833816A权利要求书1/1页1.一种磷酸氢二钾改性浒苔生物炭的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将从海边打捞的新鲜浒苔洗涤干净，去除杂质，冷冻干燥；步骤二、将干净浒苔放入管式炉，在氮气气氛下升温至400～1000℃进行活化处理，得到预活化生物炭；步骤三、将预活化生物炭研磨至粉末，并在质量百分比为20％的磷酸二氢钾溶液中浸渍，然后在60-200℃的温度下烘干至恒重；步骤四、将烘干后的固体放入管式炉，在氮气气氛下以5～15℃/min的升温速率升温至400～1000℃，热解活化处理0.5～2h得到改性炭；步骤五、将改性炭放入2～5mol/L的浓盐酸中煮沸，所述的改性炭与浓盐酸的重量比为1：10，然后用超纯水洗涤煮过后的改性碳，最后烘干至恒重研磨，即得磷酸氢二钾改性浒苔生物炭。2.根据权利要求1所述的磷酸氢二钾改性浒苔生物炭的制备方法，其特征在于：所述的步骤一中的干燥温度为60～200℃，干燥时间为10～20h。3.根据权利要求1或者2所述的磷酸氢二钾改性浒苔生物炭的制备方法，其特征在于：所述的干净浒苔和磷酸氢二钾的重量比为1:0.5-1:20。4.根据权利要求3所述的磷酸氢二钾改性浒苔生物炭的制备方法，其特征在于：所述的干净浒苔和磷酸氢二钾的重量比为1:6。5.根据权利要求4所述的磷酸氢二钾改性浒苔生物炭的制备方法，其特征在于：煮沸时间为30～60min。6.根据权利要求1-5之一的磷酸氢二钾改性浒苔生物炭去除重金属镉的应用，其特征在于包括以下步骤：称取磷酸氢二钾改性浒苔生物炭2g置于塑料离心管中，然后添加25mL浓度为10-300mg/L的镉离子溶液，调整溶液的初始pH值为3-7，加入电解质1mol/L的NaNO3溶液10mL；在25℃恒温下振荡24h后，混合液采用离心机分离得到固体，将固体采用0.22μm微孔滤膜过滤生物炭，则溶液中的部分镉离子吸附于生物炭上以去除水体中的重金属镉。7.根据权利要求6的所述的磷酸氢二钾改性浒苔生物炭去除重金属镉的应用，其特征在于：调整溶液的初始pH值为7。2CN110833816A说明书1/5页一种磷酸氢二钾改性浒苔生物炭的制备方法及其去除水体中重金属镉的应用技术领域[0001]本发明涉及水中重金属去除方法，更具体的，涉及磷酸氢二钾改性浒苔生物炭去除重金属镉的方法。背景技术[0002]随着采矿冶炼、电镀电子、化工等行业的发展，以及某些生活固体废弃物不合理填埋和堆放，使得各种重金属镉污染物极为容易进入水体，从而造成水体污染。近几年来，人们已经关注改性生物炭在水体重金属镉吸附领域的应用。[0003]浒苔来源广泛，是一种海洋入侵藻类，因其特殊的生理结构，将其制备成改性生物炭，具有良好的重金属吸附能力，作为吸附剂材料，可以变废为宝，实现能源的再利用。[0004]近年来，研究普遍使用的化学改性剂为氯化锌，磷酸氢二钾和氢氧化钾等，其中磷酸氢二钾具有相对较好的改性效果，可以极大地改善生物炭表面的性质，实际生产中为人们所广泛研究和应用。目前已有用于磷酸氢二钾溶液改性的生物炭的技术，但原料大多为秸秆等农林废弃物以及城市污泥，对海洋生物炭的研究较少；此外，几乎没有关于用不同比例磷酸氢二钾溶液改性浒苔生物炭的改性效果研究，也少有研究分析影响改性浒苔碳吸附效果的最佳pH值。发明内容[0005]本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种改善了生物炭的表面性质，提高目前吸附剂吸附效率的磷酸氢二钾改性浒苔生物炭的制备方法。[0006]本发明