一种磁性生物炭复合吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种磁性生物炭复合吸附剂及其制备方法和应用，属于生物炭材料领域。本发明专利技术以杏仁壳生物质和硝酸亚铁为原料，通过热降解工艺赋磁，机械球磨工艺降低吸附剂粒级，最后制得磁性生物炭复合吸附剂。将制得的磁性生物炭复合吸附剂应用于含磷水溶液中，在恒温下振摇至吸附平衡，反应完成后在外加磁场作用下，可将磁性生物炭吸附剂从溶液中分离，完成对水中磷的去除以及对吸附剂的分离回收。本发明专利技术具有成本低、材料易得、操作简便、处理效率高等优点，实现了生物质的资源化利用、磁快速分离回收和再利用，铁改性前驱体环境友好，无二次污染，可应用于工业农业废水中过量磷的去除与回收。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性生物炭复合吸附剂及其制备方法和应用
本专利技术属于生物炭材料领域，具体涉及一种磁性生物炭复合吸附剂及其制备方法和应用。
技术介绍
磷是生命必不可少的元素，但是从农业径流或市政废水中排放出的过量磷会对水生生态系统产生负面影响。因此，开发有效且可持续的方法来去除废水中的磷并将其作为肥料回收具有巨大的潜力。目前的研究涉及了生物处理，膜分离，化学沉淀，电解和吸附等各种方法。在这些技术中，吸附处理因其成本低，选择性高，生态友好和易于操作而被认为是一种有前途的方法。铁(氢)氧化物由于其杰出的高吸附容量，较大的比表面积和流体动力学特性，因此已经得到了广泛的研究。研究学者们曾用磁铁矿纳米颗粒从水溶液中吸附磷酸盐，并研究了其吸附动力学和等温线。基于铁(氢)氧化物纳米颗粒的团聚体的磷酸盐吸附特性以及亚铁水合物与亚铁水-腐植酸在磷酸盐吸附方面的差异也通过动力学和等温线实验得到了研究。申请号为201910745086.3的专利技术专利公开了一种生物炭/铁氧化物复合材料的制备方法和应用，并具体公开了共沉淀方法将铁氧化物颗粒负载到生物炭表面，形成孔隙结构良本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性生物炭复合吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将杏仁壳洗净并烘干至完全干燥，粉碎后过筛，得到杏仁壳粉末生物质；/n2)将所述杏仁壳粉末生物质置于氮气保护的管式炉中，在450-650℃温度下热解至炭化，冷却后，得到杏仁壳生物炭；/n3)将所述杏仁壳生物炭与浓度为1-2M的亚铁盐前驱体混合，得到亚铁盐浸渍的生物炭；将所述亚铁盐浸渍的生物炭在氮气流下共热解，冷却后，得到磁性生物炭材料；/n4)将所述磁性生物炭材料进行机械球磨粉碎处理30-120min，即制得磁性生物炭复合吸附剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁性生物炭复合吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将杏仁壳洗净并烘干至完全干燥，粉碎后过筛，得到杏仁壳粉末生物质；
2)将所述杏仁壳粉末生物质置于氮气保护的管式炉中，在450-650℃温度下热解至炭化，冷却后，得到杏仁壳生物炭；
3)将所述杏仁壳生物炭与浓度为1-2M的亚铁盐前驱体混合，得到亚铁盐浸渍的生物炭；将所述亚铁盐浸渍的生物炭在氮气流下共热解，冷却后，得到磁性生物炭材料；
4)将所述磁性生物炭材料进行机械球磨粉碎处理30-120min，即制得磁性生物炭复合吸附剂。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述烘干为在105℃低温下烘干，所述粉碎后过筛为过100目筛。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中以10℃min-1的升温速率加热至恒定温度，并热解30min。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述杏仁壳生物炭与亚铁盐前驱体按1：3的固液比混合，所述亚铁盐前驱体为硝酸亚铁溶液；所述加热固化的具体操作步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁新强，刘枫，何霜，王子琬，晋迎兵，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33