一种改性稻壳生物质炭及其制备方法.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CN109967033A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201910213657.9C02F101/32(2006.01)(22)申请日2019.03.20(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号武汉科技大学(72)发明人熊武芳龚香宜彭章钟萍胡宏元(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人杨立徐苏明(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)B09C1/00(2006.01)C02F1/28(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种改性稻壳生物质炭及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种稻壳生物质炭及其制备方法，其包括如下步骤：S1.烘干：将收集的稻壳过筛去除杂质，并放入烘箱中烘干；S2.高温热解：将步骤S1中的稻壳冷却后，放入管式炉中，在氮气氛围中升温热解，得生物质炭；S3.高锰酸钾改性：将步骤S2中得到的生物质炭研磨并筛出小颗粒生物质炭与高锰酸钾和去离子水置于振荡器中震荡使高锰酸钾充分氧化生物质炭表面，然后用去离子水冲洗掉氧化后残留在生物质炭上的杂质，烘干后得到改性稻壳生物质炭。本发明的目的在于以稻壳为原料，氮气氛围下程序升温法热解，以高锰酸钾为改性药剂，对稻壳生物质炭进行改性制备，并将其应用在PAHs萘污染处理中，进一步提高生物质炭的吸附效果，并能同时适用于水体和土壤的污染治理。CN109967033ACN109967033A权利要求书1/1页1.一种改性稻壳生物质炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.烘干：将收集的稻壳过筛去除杂质，并放入烘箱中烘干；S2.高温热解：将步骤S1中的稻壳冷却后，放入管式炉中，在氮气氛围中升温热解，得生物质炭；S3.高锰酸钾改性：将步骤S2中得到的生物质炭研磨并筛出小颗粒生物质炭与高锰酸钾和去离子水置于振荡器中震荡使高锰酸钾充分氧化生物质炭表面，烘干后得到改性稻壳生物质炭。2.根据权利要求1所述改性稻壳生物质炭的制备方法，其特征在于，步骤S1中，烘干温度为80～100℃，烘干时间为12～24h。3.根据权利要求1所述改性稻壳生物质炭的制备方法，其特征在于，步骤S2中，在管式炉中，升温速率为5～10℃/min，最终温度为500℃，热解时间为1～3h。4.根据权利要求1所述改性稻壳生物质炭的制备方法，其特征在于，步骤S3还包括将氧化后的生物质炭用去离子水进行冲洗去除杂质，烘干后得改性稻壳生物质炭。5.根据权利要求1所述改性稻壳生物质炭的制备方法，其特征在于，步骤S3中，按照质量比，所述生物质炭：高锰酸钾：去离子水为1:1:25。6.根据权利要求1所述改性稻壳生物质炭的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述生物质炭、高锰酸钾和去离子水置于振荡器中震荡均匀，震荡时间为24～48h。7.根据权利要求1所述改性稻壳生物质炭的制备方法，其特征在于，步骤S3中，冲洗次数为3～5次，烘干温度为60～80℃，烘干时间为12～24h。8.一种根据权利要求1-7任一所述改性稻壳生物炭的制备方法制备得到的改性稻壳生物质炭。9.一种根据权利要求8所述改性稻壳生物质炭在改良土壤中的应用。2CN109967033A说明书1/6页一种改性稻壳生物质炭及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种改性稻壳生物质炭及其制备方法，属于生物质炭吸附材料制备、水污染和土壤污染处理领域。背景技术[0002]由于近年来我国能源消耗的增加和大量机动车辆的使用，我国正面临着非常严重的PAHs污染，全国PAHs的释放量占到世界总释放量的20％，包括萘在内的16中PAHs被美国环保局列为优先控制污染物，具有高稳定性以及强烈的致癌、致畸和致突变作用。而且PAHs广泛分布在水、空气、土壤、沉积物等各种环境介质中，对自然环境和人类健康造成了严重的额危害。传统的处理水和土壤中有机物的方法包括化学法(如吸附法)、物理法(如土壤焚烧、土壤冲洗)，生物法(微生物修复、植物修复和微生物－植物联合修复)，由于物理法常涉及复杂设备，成本高；生物法微生物对环境要求较高，并且治理时间较长。目前，物理或化学的吸附法涉及的设备仪器简单，处理技术简便，故成本较低，处理周期也短，因此得到广泛的关注。开发廉价高效的吸附剂用于处理PAHs污染的水体和土壤也成为一大热点。[0003]各类炭材料是目前研究比较多的有机物吸附剂。传统的炭材料如活性炭，其主要成分为碳元素，表面官能团丰富、孔隙发达，比表面积大，对有机物有较好的吸附作用，但是其价格昂贵、再生复杂，分离困难，故其应用受到了限制。为了克服传统炭材料的不足，各种以石墨烯、碳纳米管和壳聚糖等为原料的新型