【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物炭领域，具体为一种铈改性椰壳生物炭的制备及其应用。
技术介绍
1、水体富营养化已经成为日益严重的全球性水环境问题，磷被认为造成水体富氧化主要限制性因子，通常认为其浓度高于10μg/l便足以引起水体富营养化。因此，开发高效节能的除磷技术势在必行，目前主要的除磷方法有生物除磷法、化学沉淀法、膜分离法、离子交换法和吸附法。其中，吸附法具有能耗低、效率高和易操作且能去除低浓度磷的优点，在污水除磷领域具有广阔的应用前景，而生物炭的吸附效果显著。
2、生物炭作为一种吸附剂，它是生物质材料在缺氧条件下经过热分解炭化产生的难溶性固态产物，其具有高效性，低成本，较大的比表面积且有较强的氧化还原活性等特点，因此成为学者研究的热点之一。然而，多数生物炭表面存在大量的负电荷，会导致其对磷酸盐的吸附能力较差，而通过金属改性，使生物炭表面的电荷性改变，增加吸附量。已有研究证实稀土元素对磷酸盐有很高的亲和力，比如研究者提出la改性常规吸附材料，其用于去除水体磷酸盐上均显著增强了吸附性能。作为副族镧系元素-铈，是地壳中含量最丰富的稀土元素，价格低廉，化学性质稳定，同样可以作为负载材料，为此我们提出了一种铈改性椰壳生物炭的制备及其应用。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种铈改性椰壳生物炭的制备及其应用，解决了上述的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述所述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种铈改
5、第一步：将椰壳烘干至恒重后放入到粉碎机中打碎成粉及块状；
6、第二步：将粉碎后的椰壳压实加盖密封于坩埚置入马弗炉中限氧加热，120min后设定400-700℃进行热解2-4h，待冷却至室温，烘干至恒重后研磨过100目标准不锈钢筛获得粉末，密封保存，得到椰壳生物炭；
7、第三步：将上述椰壳生物炭在氯化铈溶液中进行浸渍，在磁力搅拌器上搅拌12h后，使用氢氧化钠溶液将其ph调节至10～11获得氢氧化铈沉淀，继续搅拌12h后，从混合物中离心获取固体沉淀物；
8、第四步：对固体沉淀物进行清洗后烘干至恒重，即制得铈改性椰壳生物炭，密封保存。
9、优选的，所述第一步、第二步以及第四步中的烘干温度为80-105℃。
10、优选的，所述第二步中的限氧加热温度为200℃。
11、优选的，所述第三步中的氯化铈溶液的浓度为0.2-0.5mol/l。
12、优选的，所述第三步中的椰壳生物炭和氯化铈溶液的体积比为(1-4)g：200ml。
13、优选的，所述第三步中的氢氧化钠溶液的浓度为1mol/l。
14、优选的，所述第三步中的离心条件为低速冷冻离心机转速5000转/分、离心时间10分钟。
15、优选的，所述第四步中的清洗条件为采用去离子水清洗。
16、一种铈改性椰壳生物炭的应用，铈改性椰壳生物炭用于吸附富营养化水体中的磷。
17、(三)有益效果
18、与现有技术相比，本专利技术提供了一种铈改性椰壳生物炭的制备及其应用，具备以下有益效果：
19、1、该铈改性椰壳生物炭的制备及其应用，以椰壳为生物炭原材料，在400-700℃高温热解制备椰壳生物炭基础上，采用浸渍工艺进行铈改性，得到高效脱除磷的铈改性椰壳生物炭。其中，700℃热解温度制得的铈改性椰壳生物炭吸附性能最佳，langmuir方程拟合的最大吸附量为35.79mg/g，与传统未改性的生物炭相比吸附水平更高。
20、2、该铈改性椰壳生物炭的制备及其应用，工艺简单、成本低、吸附效果好，可实现大规模制备，适合于工业化生产，有利于改性生物炭的推广应用。
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1.一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于：所述第一步、第二步以及第四步中的烘干温度为80-105℃。
3.根据权利要求1所述的一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于：所述第二步中的限氧加热温度为200℃。
4.根据权利要求1所述的一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于：所述第三步中的氯化铈溶液的浓度为0.2-0.5mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于：所述第三步中的椰壳生物炭和氯化铈溶液的体积比为(1-4)g：200mL。
6.根据权利要求1所述的一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于：所述第三步中的氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L。
7.根据权利要求1所述的一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于：所述第三步中的离心条件为低速冷冻离心机转速5000转/分、离心时间10分钟。
8.根据权利要求1所述的一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于：所述第四
9.一种铈改性椰壳生物炭的应用，其特征在于，铈改性椰壳生物炭用于吸附富营养化水体中的磷。
...【技术特征摘要】
1.一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于：所述第一步、第二步以及第四步中的烘干温度为80-105℃。
3.根据权利要求1所述的一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于：所述第二步中的限氧加热温度为200℃。
4.根据权利要求1所述的一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于：所述第三步中的氯化铈溶液的浓度为0.2-0.5mol/l。
5.根据权利要求1所述的一种铈改性椰壳生物炭的制备方法，其特征在于：所述第三步中的椰壳生物...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文琴，杨文轩，甄之苑，王佳卿，韦涛，彭骐昕，罗志鹏，熊杰，刘泽伟，
申请(专利权)人：天津仁爱学院，
类型：发明
国别省市：
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