一种硫-钙负载生物炭材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硫

【技术实现步骤摘要】
一种硫－钙负载生物炭材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及新材料制备
，具体是指一种硫－钙负载生物炭材料的制备方法。

技术介绍

[0002]重金属污染是指由铅、镉、汞、铬、铜、镍等金属物质或其化合物造成的环境污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致。其中，重金属污水被认为是对环境损害较为严重及对人类危害较大的工业废水之一。目前，重金属污染处理的方法为物理化学法，该方法是使用生物质的理化特性来固化水溶液中的重金属离子。但是目前的生物吸附剂制造工艺较为繁琐，且其对重金属离子的吸附效果仍有待提高。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种制造成本低、操作简单、制造的成品吸附效果好的硫－钙负载生物炭材料的制备方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种硫－钙负载生物炭材料的制备方法，包括以下步骤：
[0005]S1、取一定量的水稻秸秆被洗净后剪成小段，随后置于60℃的烘箱烘干后备用；
[0006]S2、将处理好的水稻秸秆在马弗炉中300℃下限氧裂解炭化6h；
[0007]S3、裂解结束后，等待温度降至室温后，研磨过筛备用，记为RBC；
[0008]S4、取4.0000+0.0005g RBC置于250mL烧杯中，加入30g L
‑1、200mL的巯基乙酸钙溶液(CTT)，随后室温条件下用磁力搅拌器连续搅拌2h确保充分混合，然后将其置于超声波清洗机超声处理1h；r/>[0009]S5、取出烧杯待固体沉淀完全后，弃掉上清液；
[0010]S6、用蒸馏水反复清洗材料，直至pH恒定：
[0011]S7、将固体放入105℃电热鼓风干燥箱中干燥，得到的产物为硫－钙负载生物炭材料(SRBC)。
[0012]进一步地，所述S1中水稻秸秆被剪成的长度的为5cm。
[0013]进一步地，所述S2中马弗炉以20℃
·
min
‑1的升温速率升温到300℃。
[0014]进一步地，所述S3中过筛的目数为200目。
[0015]进一步地，所述S7中的干燥时长为6h。
[0016]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0017]1、工艺流程简单，使用常见的材料，通过简单的工艺流程，以及常见的设备，进行制备，制造成本低、操作简单；
[0018]2、获得的成品硫－钙负载生物炭材料对重金属的吸附效果更好，能够对污水中的重金属离子进行更加完全的吸附。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的流程图。
[0020]图2为RBC和SRBC对Cd(II)(a)和Pb(II)(b)吸附量的比较图。
[0021]图3为不同吸附时间下SRBC对单一和二元体系中Cd
2+
(a)和Pb
2+
(b)的吸附；单一体系对Cd
2+
(c)和Pb
2+
(d)在不同温度下的吸附等温线。
[0022]图4为RBC和SRBC解析率对比(a)，SRBC循环次数对Cd(II)和Pb(II)吸附能力的影响(b)。
具体实施方式
[0023]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
[0024]需要说明的是，本专利技术实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后
……
仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0025]另外，在本专利技术中如涉及“第一”“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定专利技术。
[0027]实验例
[0028]SRBC与RBC吸附性能的比较：准确称取一定量的材料(Cd(II)溶液中SRBC和RBC的投加量为2g L
‑1，Pb(II)溶液中材料的投加量为0.8g L
‑1)置于100mL的锥形瓶中，分别加入25mL、不同浓度的pH＝5的Cd(II)和Pb(II)溶液(50、100、150、200和250mg L
‑1)，在25℃恒温摇床中以180r min
‑1振荡吸附120min。吸附完成后，过滤，测定上清液中两种重金属的浓度。实验过程中设置两个平行处理，最终实验结果为两次独立重复测量的平均值。如图2所示，对Cd(II)来说，当Cd(II)溶液浓度为250mg L
‑1时，SRBC对Cd(II)的吸附量达到52.78mg g
‑1而RBC仅有28.34mg g
‑1。同样的，当Pb(II)溶液浓度为250mg L
‑1时，SRBC对Pb(II)的吸附量达到231.81mg g
‑1而RBC仅有128.40mg g
‑1，SRBC对Pb(II)的吸附量将近RBC的2倍。
[0029](1)吸附解析对比：(1)吸附实验：取若干个100mL的锥形瓶，向其中加入25
‑
mL，100
‑
mg L
‑1的混合溶液后与0.8
‑
g L
‑1SRBC混合均匀，调整pH＝5，随后将其置于25℃，180r
·
min
‑1的恒温震荡箱中振荡吸附6h。震荡结束后，用0.45
‑
μm滤膜过滤吸附后的溶液得到上清液，最后用火焰原子分光光度计测定上清液中Cd(II)和Pb(II)的浓度。实验过程中设置两个平行处理，最终实验结果为两次独立重复测量的平均值。
[0030](2)解析实验：将过滤后的SRBC用蒸馏水清洗两到三次，目的是去除残留的Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)，随后将固体放入105℃电热鼓风干燥箱中干燥6
‑
h，记作SRBC
‑
1。取若干个100
‑
mL
的锥形瓶，向其中加入25
‑
mL，0.05
‑
mol L
‑1HNO3溶液与0.8
‑
g L
‑1SRBC
‑
1混合均匀后，在25℃，180r
·
min
‑1的条件下恒温震荡解析12h。将过滤后的SRBC
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫
‑
钙负载生物炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取一定量的水稻秸秆被洗净后剪成小段，随后置于60℃的烘箱烘干后备用；S2、将处理好的水稻秸秆在马弗炉中300℃下限氧裂解炭化6h；S3、裂解结束后，等待温度降至室温后，研磨过筛备用，记为RBC；S4、取4.0000+0.0005g RBC置于250mL烧杯中，加入30g L
‑1、200mL的巯基乙酸钙溶液(CTT)，随后室温条件下用磁力搅拌器连续搅拌2h确保充分混合，然后将其置于超声波清洗机超声处理1h；S5、取出烧杯待固体沉淀完全后，弃掉上清液；S6、用蒸馏水反复清洗材料，直至pH恒定：S7、将固体放入105℃电热鼓风干燥箱中干燥，得到的产物为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉普辉，严帆，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：