一种氨基酸改性的碳基零价铁材料、其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种氨基酸改性的碳基零价铁材料、其制备方法与应用。所述制备方法包括：将农作物秸秆与混酸反应进行预处理；将预处理后的秸秆、铁盐与保护剂均匀混合反应；以氨基酸对所获反应产物进行改性处理，再进行水热处理，之后在保护性气氛中，使所获水热反应产物与活化物质混合进行活化处理，获得氨基酸改性的碳基零价铁材料。本发明专利技术的氨基酸改性的碳基零价铁材料对孔雀石绿的吸附容量大，吸附效率高，速度快，比表面积大，易于分离可再利用；并且原材料来源广泛、廉价易得、制备工艺简单、稳定性好，在染料污水处理领域有着巨大的应用前景。

A Carbon-based Zero-valent Iron Material Modified by Amino Acids, Its Preparation Method and Application

The invention discloses a carbon-based zero-valent iron material modified by amino acids, a preparation method and application thereof. The preparation method includes: pretreatment of crop straw and mixed acid reaction; homogeneous mixing reaction of pretreated straw, iron salt and protective agent; modification of the obtained reaction products by amino acid, followed by hydrothermal treatment, and then activation treatment of the obtained hydrothermal reaction products and activating substances in a protective atmosphere to obtain carbon modified by amino acid. Base zero-valent iron material. The amino acid modified carbon-based zero-valent iron material of the invention has large adsorption capacity for malachite green, high adsorption efficiency, high speed, large specific surface area, easy separation and reuse, and wide source of raw materials, low cost and easy availability, simple preparation process and good stability, which has great application prospects in the field of dye wastewater treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种氨基酸改性的碳基零价铁材料、其制备方法与应用
本专利技术涉及一种氨基酸改性的碳基零价铁材料，具体涉及一种能够利用农业生物质资源通过改性处理制备的碳基零价铁材料及其制备方法，以及其作为吸附剂在处理孔雀石绿中的应用，属于染料废水处理

技术介绍
随着现代工业化的不断发展，人们所面临的环境污染问题越来越严重，尤其是与人们生活息息相关的水生态系统。染料被广泛应用于棉丝稠、纸，皮革、橡胶、塑料以及涂料等加工处理过程，上述过程排出的废水中含有很多的有毒有机物和染料，不容易被微生物降解，且在水体中容易富集，会随着食物链进入人体，对人体的肝、肾和生殖腺等器官造成严重的危害(D.Wang,L.Liu,X.Jiang,J.Yu,X.Chen,Adsorptionandremovalofmalachitegreenfromaqueoussolutionusingmagneticβ-cyclodextrin-grapheneoxidenanocompositesasadsorbents,ColloidsandSurfacesA:PhysicochemicalandEngineeringAspec本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氨基酸改性的碳基零价铁材料的制备方法，其特征在于包括：(1)将农作物秸秆与混酸反应进行预处理；(2)使步骤(1)所获预处理后的农作物秸秆、铁盐与保护剂均匀混合，形成第一混合反应体系，并于25～45℃反应15～60min；(3)以氨基酸对步骤(2)所获反应产物于25～45℃进行改性处理12～24h；(4)使步骤(3)所获反应液于160～220℃进行水热处理8～24h；(5)在保护性气氛中，使步骤(4)所获水热反应产物与活化物质混合，并于650～800℃进行活化处理30～120min，获得氨基酸改性的碳基零价铁材料。

【技术特征摘要】
1.一种氨基酸改性的碳基零价铁材料的制备方法，其特征在于包括：(1)将农作物秸秆与混酸反应进行预处理；(2)使步骤(1)所获预处理后的农作物秸秆、铁盐与保护剂均匀混合，形成第一混合反应体系，并于25～45℃反应15～60min；(3)以氨基酸对步骤(2)所获反应产物于25～45℃进行改性处理12～24h；(4)使步骤(3)所获反应液于160～220℃进行水热处理8～24h；(5)在保护性气氛中，使步骤(4)所获水热反应产物与活化物质混合，并于650～800℃进行活化处理30～120min，获得氨基酸改性的碳基零价铁材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)具体包括：将经筛选后的农作物秸秆与混酸混合，并于25～35℃进行预处理2～5h；优选的，所述步骤(1)还包括：将预处理后所获农作物秸秆水洗至中性，之后于80～120℃干燥12～24h；优选的，所述农作物秸秆包括油菜秸秆；优选的，所述筛选采用的筛选装置的目数为100～200目；优选的，所述混酸包括氢氟酸和浓盐酸的组合。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：将步骤(1)所获预处理后的农作物秸秆、铁盐加入到水中，之后加入保护剂，形成所述的第一混合反应体系；优选的，所述第一混合反应体系中预处理后的农作物秸秆、铁盐与保护剂的质量比为1：1：1～1：3：3；优选的，所述第一混合反应体系中铁盐的含量为0.5～3.5wt％；尤其优选的，所述铁盐包括三氯化铁；优选的，所述保护剂包括聚乙烯吡咯烷酮。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)具体包括：于25～45℃下，使氨基酸与步骤(2)所获反应产物均匀混合，形成第二混合反应体系，并进行改性处理12～24h；优选的，所述氨基酸包括L-半胱氨酸；优选的，所述第二混合反应体系中氨基酸的含量为3～10mmoL/L。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爽，周佳伟，牛桃霞，付西超，王鹏星，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61