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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115646449A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211670448.5(22)申请日2022.12.26(71)申请人农业农村部环境保护科研监测所地址300110天津市南开区复康路31号(72)发明人王风伏薇霖李蒙蒙张克强(74)专利代理机构北京智行阳光知识产权代理事务所(普通合伙)11738专利代理师邓玉璞(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/04(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F101/10(2006.01)C02F101/20(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称生物炭脱磷材料的制备方法及其吸附水体Pb(Ⅱ)的应用(57)摘要本发明涉及一种生物炭脱磷材料的制备方法及其吸附水体Pb(Ⅱ)的应用,包括如下步骤:采用浸渍法将Ca离子溶液与生物炭材料混合;在常温下恒温震荡反应一定时间;静置用去离子水清洗,干燥至恒重,研磨后获得Ca改性生物炭材料;Ca改性生物炭材料与磷酸盐溶液在常温下混合,获得Ca改性生物炭脱磷材料。本发明中改性生物炭对磷酸盐的吸附增加了其表面含P官能团的数量,在此情况下,所得生物炭脱磷材料完全具备了富磷生物炭的特性,可通过表面沉淀、离子交换和官能团表面络合等方式高效修复水体Pb(Ⅱ)污染,因此本发明中Ca改性生物炭材料用于脱除水体中的磷酸盐,除磷废弃物(PBC‑Ca)作为新的吸附剂能够被二次利用吸附Pb(Ⅱ),实现以废治废。CN115646449ACN115646449A权利要求书1/1页1.一种生物炭脱磷材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1.采用浸渍法将Ca离子溶液与生物炭材料混合;S2.在25±0.5℃、转速为180r·min‑1的恒温震荡箱中反应48h;S3.静置用去离子水清洗,干燥至恒重,研磨后获得Ca改性生物炭材料,所述Ca改性生物炭材料为BC‑Ca;S4.所述Ca改性生物炭材料与磷酸盐溶液在常温下混合,获得Ca改性生物炭脱磷材料,所述Ca改性生物炭脱磷材料为PBC‑Ca。2.根据权利要求1所述一种生物炭脱磷材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述生物炭材料为烟秆生物炭。3.根据权利要求2所述一种生物炭脱磷材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,将烟秆粉末以5℃·min‑1升温至600℃下热解2h,冷却至室温后取出;用去离子水清洗后,干燥至恒重,研磨过60目筛后得到所述烟秆生物炭,所述烟秆生物炭为BC。4.根据权利要求2或3所述一种生物炭脱磷材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,取10g烟秆生物炭与100mL、0.5mol/L的CaCl2溶液混合。5.一种生物炭脱磷材料吸附水体Pb(Ⅱ)的应用,基于权利要求1至4中任意一项的所述一种生物炭脱磷材料的制备方法,其特征在于,所述Ca改性生物炭材料能够用于吸附水体中磷酸盐,形成所述Ca改性生物炭脱磷材料。6.根据权利要求5所述一种生物炭脱磷材料吸附水体Pb(Ⅱ)的应用,其特征在于,所述Ca改性生物炭脱磷材料能够被二次利用吸附水体中的Pb(Ⅱ)。2CN115646449A说明书1/5页生物炭脱磷材料的制备方法及其吸附水体Pb(Ⅱ)的应用技术领域[0001]本发明涉及吸附材料技术领域,尤其涉及一种生物炭脱磷材料的制备方法及其吸附水体Pb(Ⅱ)的应用。背景技术[0002]铅(Pb)作为毒性最大的重金属之一,即使浓度很低也会对人体健康造成极大的危害。世界卫生组织研究报告指出饮用水铅含量与人体血铅含量密切相联系,规定日常饮用水中铅含量不得超过0.01mg·L‑1。当超过这一限度,铅在人体内积累,血铅浓度上升,人体产生自由基,损害蛋白质、脂类和DNA,造成心血管、肾脏、神经等严重损伤,因此全球范围修复水体铅污染十分紧迫。[0003]目前,处理水体铅污染的方法主要包括化学沉淀法、离子交换法、生物修复法和吸附法等。相比其它处理技术,吸附法材料具有来源广泛,操作简便、处理效果高的优势,是当前去除水体重金属被广泛应用的方法之一。该方法的核心关键优良的吸附剂,因此开发优化吸附剂是当前研究学者关注热点之一。在水体除铅的过程中,常用的吸附剂有生物炭、活性炭、沸石、粘土、磁性复合材料及金属有机骨架(MOFs)等,其中生物炭被认为是一种新型多功能环境修复材料,因其环境友好、成本低廉的优点被认为是最有前途的吸附剂之一。[0004]现阶段,生物炭吸附铅已被证明是水体铅污染治理的有效途径,且已有大量研究以农林废弃物作为原料,制备出含碳丰富、氧活性基团多的优质生物炭,然而,纯生物炭对铅的吸附能力仍不能够满足需求,因此,通过改性生物炭增加表面活性位点提高吸附能力,从而提