【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体废弃物资源化利用领域和废水处理，具体是涉及一种磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖的制备方法及其在含铅废水中吸附pb(ii)的应用。
技术介绍
1、来自冶金、采矿、电镀和农业活动的铅污染日益严重。由于其高毒性、生物蓄积性、高通量和不可生物降解特性等特点，铅成为人类健康和环境的重大威胁。铅是一种神经毒性金属，尤其对儿童有害。铅在水中主要以pb(ii)形式存在。因此，寻找有效的方法从受污染的水环境中去除pb(ii)是非常必要的。
2、生物炭是由不同类型生物质低温热解而成，具有高孔隙结构、阳离子交换容量和丰富的表面官能团。生物炭吸附具有环境友好、成本低、对重金属亲和力强等特点。现有的生物炭应用在从受污染的水环境中去除pb(ii)时，由于表面功能基团数目少、孔隙率较小、比表面积较小和吸附位点较少，进而导致目前的生物炭吸附的方式效果不理想，且稳定性差。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖、制备法及应用，其解决了现有技术采用生物炭从受污染的水环境中去除pb(ii)的方式存在的吸附效果不理想且稳定性差的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
5、第一方面，本专利技术实施例提供一种磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖，所述生物炭-壳聚糖主要为生物炭结合壳聚糖所形成，所述生物炭为主要以
6、第二方面，本专利技术还提供一种磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖的制备法，其特征在于：所述制备法主要是将磷酸二氢钾颗粒、干燥并破碎的鸡粪和干燥并破碎的中药渣直接混合后热解制备成磷酸二氢钾改性共热解生物炭，利用该磷酸二氢钾改性共热解生物炭通过壳聚糖-乙酸溶液制备成磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖。
7、可选的，所述制备法包括以下步骤：
8、(1)、在氮气保护下，将干燥并破碎后的鸡粪、干燥并破碎后的中药渣与磷酸二氢钾颗粒混合，置于管式炉中热解，热解产物经酸溶液清洗、烘干、研磨后，获得磷酸二氢钾改性共热解生物炭；
9、(2)、将步骤(1)中得到的所述磷酸二氢钾改性共热解生物炭与壳聚糖-乙酸溶液混合，然后在常温条件(25±1℃)下，滴加氢氧化钠溶液，获得磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖悬浮液；
10、(3)、将步骤(2)中的磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖悬浮液进行固液分离，并清洗固体颗粒，干燥后获得磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖。
11、可选的，步骤(1)中：
12、所述氮气保护，即在热解前10-15min和热解过程中向管式炉中通入纯度99.9％的氮气，氮气流量范围为15±5lpm；
13、所述鸡粪和所述中药渣干燥并破碎的过程为：先置于100～110℃烘箱中干燥24±0.5h后，经破碎处理，并通过100±20目筛；
14、所述鸡粪、中药渣、磷酸二氢钾颗粒质量比为7-10：3：1；所述热解时间为45min、升温速率为10℃/min、热解终温为500℃；
15、所述酸溶液清洗中：酸溶液为盐酸溶液，其浓度为1.0mol/l，使用酸溶液浸泡清洗10±5min使其表面杂质被去除，再使用去离子水进行重复漂洗，至清洗后的去离子水的ph＝7.0，酸溶液清洗后的烘干为置于100～110℃烘箱烘干，烘干时间为24±0.5h，干燥至恒重。
16、可选的，步骤(1)中所述热解产物研磨后通过100±20目筛。
17、可选的，所述步骤(2)中：
18、壳聚糖-乙酸溶液为壳聚糖与乙酸溶液的混合溶液，固液比为1：60(g:ml)，乙酸溶液的浓度为0.33mol/l；磷酸二氢钾改性共热解生物炭与壳聚糖的质量比为1：1；在磷酸二氢钾改性共热解生物炭与壳聚糖-乙酸溶液混合后，超声30±5min使混合均匀；
19、滴加的所述氢氧化钠溶液浓度为0.3mol/l，滴加速率为7.5±0.5ml/min，滴加时间为120±8min，滴加完成后静置12±0.5h。
20、可选的，所述步骤(3)中固液分离使用滤膜过滤，滤膜选用10微米滤膜，所述清洗使用去离子水冲洗至ph中性。
21、可选的，所述步骤(3)中干燥采用烘干的方式，烘干的温度为100～110℃，时间为24h±0.5h。
22、第三方面，本专利技术还提供一种如上所述的磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖在吸附含铅废水中的pb(ii)的应用。
23、第四方面本专利技术还提供一种如上所述的制备法所制备的磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖在吸附含铅废水中的pb(ii)的应用。
24、(三)有益效果
25、本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖、制备法及应用，其制备的磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖结合了生物炭与壳聚糖两者的优点。
26、具体的，本专利技术的原料中，鸡粪和中药渣来源广泛，制备成本低廉，可实现废物资源化利用，实现了固体废弃物的资源化利用，变废为宝。本专利技术中，将鸡粪、中药渣和磷酸二氢钾进行混合并直接一起热解制备生物炭，使得整体制备过程更简单，同时，磷酸二氢钾使热解过程更容易发生，增大了生物炭的比表面积，其比表面积达到917.35m2/g，平均孔径为9.1386nm，其促进了生物炭表面含氧官能团(羟基、羧基、p-o)的形成，使得生物炭与pb(ii)的离子交换能力和络合能力增强。而本专利技术中使用的壳聚糖的氨基(-nh2)和羟基(-oh)是多种重金属的强结合位点，包括pb(ii)，其与生物炭结合以后更好的发挥对于污水中pb(ii)的吸附的同时，也使得整个磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖的稳定性大大提高，进而增强吸附效果。
27、本专利技术的磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖还具有环境友好性，不会对环境造成二次污染。
28、综上，本专利技术制备的磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖应用于含铅废水中吸附pb(ii)，其吸附效率高、吸附效果好，稳定性强，具有很强的实用性。
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1.一种磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖，其特征在于：所述生物炭-壳聚糖主要为生物炭结合壳聚糖所形成，所述生物炭为主要以磷酸二氢钾为改性剂，并以鸡粪、中药渣为主要原材料制备的磷酸二氢钾改性共热解生物炭。
2.如权利要求1所述的磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖的制备法，其特征在于：所述制备法主要是将磷酸二氢钾颗粒、干燥并破碎的鸡粪和干燥并破碎的中药渣直接混合后热解制备成磷酸二氢钾改性共热解生物炭，利用该磷酸二氢钾改性共热解生物炭通过壳聚糖-乙酸溶液制备成磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖。
3.如权利要求2所述的磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖制备法，其特征在于：所述制备法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖制备法，其特征在于：步骤(1)中：
5.根据权利要求3所述的磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖制备法，其特征在于：步骤(1)中所述热解产物研磨后通过100±20目筛。
6.根据权利要求3所述的磷酸二氢钾改性共热解生物炭-壳聚糖制备法，其特征在于：所述步骤(2)中：
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