【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物炭材料领域，具体涉及一种氮掺杂多孔蔗渣生物炭的制备方法。
技术介绍
1、近年来，随着人类对物质创造生产能力的提高，工业迅猛发展，对环境所造成的危害也日趋严峻。土壤作为地表层最重要的资源，其受到来自印染、焦化等领域带来的废水的污染，受污染土壤的生产能力及品质严重降低，同时对生态安全以及人类身体健康造成严重威胁。为实现绿色可持续的发展，近年来人们对土壤污染的关注越来越高，如何高效治理污染仍然是一个挑战。生物炭作为一种具有发达的微孔结构、石墨微晶结构的无定型炭，使其具有优良的吸附性能和较大的吸附容量，从而被广泛应用于液相的催化、净化和吸附分离等领域。但是，普通的生物炭表面较为致密，比表面积小，活性位点不足，极大的限制了其吸附降解的应用性能。为了解决这些问题，目前主要采用前期预处理或者后期改性的方法来调控生物炭的表面结构。
2、中国专利《一种调控生物炭形貌结构的方法》（授权公告号：cn111410973b）将包含木质纤维素类生物质、羟丙基甲基纤维素、磷酸的原料水溶液在含氧气氛下、100 ~ 400 ℃下炭化；通过控制原料水溶液中所添加磷酸的浓度和/或固液比，调控炭化产物的形貌。该方法实现了生物炭形貌的控制，改善了生物炭的表面结构，但是该方法使用的原料中使用了磷酸，不符合绿色化学的理念，也对制备设备提出了更高的要求。中国专利《一种具有炭缺陷位结构的生物炭吸附剂及其制备方法与应用 》（授权公告号：cn113786803a）公开了一种具有炭缺陷位结构的生物炭吸附剂制备的方法及应用。首先将洗净、干燥的笋壳粉碎，过筛
技术实现思路
1、本专利技术为了克服普通蔗渣生物炭孔隙结构不发达，而现有优化生物炭结构的技术欠绿色或工艺复杂，且简单引入碳酸氢钠和尿素活化剂不能高效优化蔗渣生物炭结构的问题，提供一种氮掺杂多孔蔗渣生物炭的制备方法。该方法通过在蔗渣中引入尿素和碳酸氢钠后，将三者混合后经密封加压，再将其研磨和烘干处理，使尿素和碳酸氢钠充分渗入蔗渣细胞腔和间隙中，从而对蔗渣发挥碱蚀作用；在后续蔗渣热解过程中，尿素和碳酸氢钠分解产生内源性气体（h2o、nh3和co2），使蔗渣中纤维被侵蚀并原位剥离，最后形成了具有氮掺杂和丰富孔隙结构的蔗渣生物炭。本专利技术为解决以往蔗渣生物炭表面孔隙不发达、组织较致密的问题提供了可行方案，所制得的蔗渣生物炭较普通蔗渣生物炭具有优异的去除亚甲基蓝污染物的能力，具有显著的进步性。
2、具体步骤如下：
3、（1）将原料蔗渣破碎成粗纤维，经充分洗净后于60 ℃烘干，然后过60目筛，得到蔗渣细纤维样品；
4、（2）按照1：1~3：1~3的质量比称量蔗渣细纤维、尿素和碳酸氢钠并混合，然后加入与固体质量相等的水后捣碎并转移至封闭容器中，在100 ℃处理2 h，结束后再研磨和烘干得到蔗渣混合样；
5、（3）将步骤（2）获得的蔗渣混合样移入带盖坩埚中备用，然后将其置于马弗炉中于350 ~ 500 ℃高温炭化处理2 h，反应结束后冷却至室温；
6、（4）将步骤（3）反应后的样品用去离子水洗涤，再经离心后于60 ℃烘干，即获得具有氮掺杂和丰富孔隙结构的蔗渣生物炭。
7、所制备蔗渣生物炭表面剥离程度高，结构松散、具有氮掺杂和丰富的孔隙结构，对水体中亚甲基蓝具有优异的去除能力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种氮掺杂多孔蔗渣生物炭的制备方法，其特征在于具体步骤为：
2.按照权利要求1所述方法制备的一种氮掺杂多孔蔗渣生物炭，其特征在于：所制备蔗渣生物炭表面剥离程度高，结构松散、具有氮掺杂和丰富的孔隙结构，对水体中亚甲基蓝具有优异的去除能力。
【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂多孔蔗渣生物炭的制备方法，其特征在于具体步骤为：
2.按照权利要求1所述方法制备的一种氮掺杂多孔蔗渣...
【专利技术属性】
技术研发人员：李存军，蔡发明，陶靖，吴凯健，王林江，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。