一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、制备花生壳粉末；S2、制备混合物；S3、将所述混合物烘干，研磨，高温煅烧，得到花生壳三聚氰胺复合材料；本发明专利技术采用废弃生物质花生壳作为原料，将三聚氰胺与其混合制备出新型的生物炭复合材料应用于臭氧催化过程，其复合材料经过高温煅烧后形成的相互堆积的片状结构，增强了其比表面积且高度芳香化，增强了分解臭氧生成羟基自由基的能力，且其复合催化剂制备过程简单，易于实现，催化氧化过程中无金属离子溶出，不会造成二次污染，可应用于城市生活污水、地表水和工业回用水的深度处理过程。

Preparation of melamine biochar composite from peanut shell

【技术实现步骤摘要】
一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法
本专利技术属于有机污染催化
，具体涉及一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法。
技术介绍
臭氧是氧的同素异形体，在常温常压下是一种不稳定的淡紫色气体。由于其强氧化性，广泛用于水和空气的脱臭、杀菌，以及废水的脱色和有机物的去除。臭氧可以通过直接和间接两种方式与有机物反应，一是臭氧直接与水中的多种污染物反应，如产生气味的环状脂肪族化合物、三卤甲烷，以及非活性的芳香族化合物；二是臭氧在反应中分解成氧化性更强的羟基自由基(OH)进行间接氧化。单独臭氧降解废水，存在臭氧利用率低，臭氧含量低及降解不彻底等缺点。为了解决这一问题，催化臭氧氧化技术在近几年走进了人们的视野，因为催化臭氧氧化生成的羟基自由基，使反应速率加快，降解的更加彻底，而且是一种无差别的选择性反应。催化臭氧氧化技术按照所使用的催化剂的不同又可以分为两类：一类是以金属离子为催化剂的均相臭氧氧化，另一类是以金属氧化物(MnO2、Al2O3、TiO2)、负载型金属氧化物和碳材料等固体材料作为催化剂的非均相臭氧氧化。由于均相催化中存在矿化率低、金属离子的引入产生二次污染、氧化剂利用效率不高诸多问题，需要在臭氧催化氧化反应后进行一定的后续处理，导致了催化氧化工艺的复杂，不适合实际应用，为此，我们提出一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、制备花生壳粉末：将花生壳用去离子水清洗，清洗后置于烘箱中烘干，然后用粉碎机将烘干后的花生壳粉碎过筛；S2、制备混合物：所述第一溶液由花生壳粉末、三聚氰胺以及去离子水组成，在制备第一溶液时，选取一定复合比的花生壳粉末和三聚氰胺，超声搅拌至溶解，得到均匀混合物：S3、将所述混合物烘干，研磨，高温煅烧，得到花生壳三聚氰胺复合材料。本专利技术作为进一步优选的：在S1中，所述花生壳用去离子水清洗中，至洗净花生壳为止，清洗后，所述花生壳的烘干温度为80℃-105℃，时间为15-17h，烘干后，所述花生壳粉碎过筛的目数为60-100目。本专利技术作为进一步优选的：在S2中，所述花生壳粉末和三聚氰胺的复合比为1∶0.25-5。本专利技术作为进一步优选的：所述花生壳粉末和三聚氰胺超声搅拌的时间为60～120min.频率为70-80Hz。本专利技术作为进一步优选的：在S3中，所述混合物的烘干时间为15-18h，温度为80-105℃。本专利技术作为进一步优选的：所述混合物烘干过后，所述混合物烘干过后，研磨成粉末状，转速为20-30r/min。本专利技术作为进一步优选的：所述混合物研磨过后，高温煅烧时，升温速率为3-6℃/min，温度为550-650℃，保温时间为2-4h。本专利技术还提供了一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的应用，所述生物炭复合材料用于催化臭氧氧化有机污染物。本专利技术的技术效果和优点：本专利技术提出的一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法，与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术采用废弃生物质花生壳作为原料，将三聚氰胺与其混合制备出新型的生物炭复合材料应用于臭氧催化过程，其复合材料经过高温煅烧后形成的相互堆积的片状结构，增强了其比表面积且高度芳香化，增强了分解臭氧生成羟基自由基的能力，且其复合催化剂制备过程简单，易于实现，催化氧化过程中无金属离子溶出，不会造成二次污染，可应用于城市生活污水、地表水和工业回用水的深度处理过程，本专利技术对于拓展三聚氰胺负载花生壳粉末在催化臭氧氧化废水中的应用具有重要意义。附图说明图1为本专利技术方法的流程图；图2为本专利技术不同催化氧化体系中乐果的降解曲线图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了如图1所示的一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、制备花生壳粉末：将花生壳用去离子水清洗，清洗后置于烘箱中烘干，然后用粉碎机将烘干后的花生壳粉碎过筛；S2、制备混合物：所述第一溶液由花生壳粉末、三聚氰胺以及去离子水组成，在制备第一溶液时，选取一定复合比的花生壳粉末和三聚氰胺，超声搅拌至溶解，得到均匀混合物；S3、将所述混合物烘干，研磨，高温煅烧，得到花生壳三聚氰胺复合材料。本实施例中，具体的：在S1中，所述花生壳用去离子水清洗中，至洗净花生壳为止，清洗后，所述花生壳的烘干温度为80℃-105℃，时间为15-17h，烘干后，所述花生壳粉碎过筛的目数为60-100目。通过采用上述技术方案，可以确定花生壳的烘干温度、时间以及花生壳粉碎过筛的目数，使得能够在不浪费资源的情况下，生产出合格的花生壳粉末本实施例中，具体的：在S2中，所述花生壳粉末和三聚氰胺的复合比为1∶0.25-5。通过采用上述技术方案，可以确定花生壳粉末和三聚氰胺的复合比。本实施例中，具体的：所述花生壳粉末和三聚氰胺超声搅拌的时间为60～120min，频率为70-80Hz。通过采用上述技术方案，可以将花生壳粉末和三聚氰胺搅拌至溶解。本实施例中，具体的：在S3中，所述混合物的烘干时间为15-18h，温度为80-105℃。通过采用上述技术方案，可以把控混合物的烘干时间以及温度。本实施例中，具体的：所述混合物烘干过后，研磨成粉末状，转速为25-30r/min。通过采用上述技术方案，可以确定混合物的研磨时间。本实施例中，具体的：所述混合物研磨过后，高温煅烧时，升温速率为3-6℃/min，温度为550-650℃，保温时间为2-4h。通过采用上述技术方案，可以在不影响混合物的化学与物理效应的情况下，快速将混合物煅烧。本专利技术还提供了一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的应用，所述生物炭复合材料用于催化臭氧氧化有机污染物。本实施例中：所述有机污染物包括乐果通过采用上述方案，本研究以乐果作为降解对象，乐果是一种广泛使用且具有较强挥发性的有机磷农药，挥发至大气和沉积在土壤中会污染环境，并最终通过食物链的富集作用转移到人体，产生危害。已有研究表明，即使低剂量的摄入也会对人体产生许多慢性不良影响，如致癌、致畸、致畸、使神经系统失调等。因此，研究乐果的降解具有重要意义，是水处理中不容忽视的成分。通过对该污染物的降解研究可以为其它同类型的污染物的降解提供一种降解模式。下面将结合具体实施例对本申请的花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法、应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、制备花生壳粉末：将花生壳用去离子水清洗，清洗后置于烘箱中烘干，然后用粉碎机将烘干后的花生壳粉碎过筛；/nS2、制备混合物：所述第一溶液由花生壳粉末、三聚氰胺以及去离子水组成，在制备第一溶液时，选取一定复合比的花生壳粉末和三聚氰胺，超声搅拌至溶解，得到均匀混合物：/nS3、将所述混合物烘干，研磨，高温煅烧，得到花生壳三聚氰胺复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备花生壳粉末：将花生壳用去离子水清洗，清洗后置于烘箱中烘干，然后用粉碎机将烘干后的花生壳粉碎过筛；
S2、制备混合物：所述第一溶液由花生壳粉末、三聚氰胺以及去离子水组成，在制备第一溶液时，选取一定复合比的花生壳粉末和三聚氰胺，超声搅拌至溶解，得到均匀混合物：
S3、将所述混合物烘干，研磨，高温煅烧，得到花生壳三聚氰胺复合材料。


2.根据权利要求1所述的一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法，其特征在于：在S1中，所述花生壳用去离子水清洗中，至洗净花生壳为止，清洗后，所述花生壳的烘干温度为80℃-105℃，时间为15-17h，烘干后，所述花生壳粉碎过筛的目数为60-100目。


3.根据权利要求1所述的一种花生壳三聚氰胺生物炭复合材料的制备方法，其特征在于：在S2中，所述花生壳粉末和三聚氰胺的复合比为1∶0.25-5。
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【专利技术属性】
技术研发人员：袁向娟，夏东升，孙磊，李海泉，刘思伽，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42