【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物炭领域，具体为一种镧改性碎草生物炭的制备方法及其应用。
技术介绍
1、在工业生产中会产生重金属废水，直接将这些废水排放到环境中，重金属不能够被自然降解，会持续累积，而且会通过食物链富集，对人体健康、生态环境造成较大的危害，因此在后续的发展建设中，必须要对重金属废水处理加大关注力度，通过配合现代化技术进行优化和调整，如果不采用合适的解决办法，这些问题将持续恶化并危及人类生命。(例如，纺织印染行业造成的环境污染问题越来越严重，已成为限制行业发展的重要瓶颈。废水中含有染料、浆料、助剂、油剂等，造成印染废水色度高、成分复杂。印染废水对环境的危害，主要是废水中的染料等有机物会消耗水中的氧造成水体缺氧，进而影响水生生物和微生物生长)因此，印染废水的治理受到人们的广泛关注。
2、吸附由于简单便捷易操作的特性被认为是处理重金属污染的一种有效而经济的方法，设计和操作具有一定程度的灵活性，吸附过程被认为是最常用的分离和纯化过程之一，通常在多孔固体介质与液体或气体多组分流体的混合物之间形成物理或化学键，例如，天然材料(如白云石、海泡石)；合成金属氧化物(如fe-mn二元氧化物)；功能化无机材料(如壳聚糖/氢氧化镧复合气凝胶珠)已被用于吸附磷酸盐。
3、生物炭是一种具有较大比表面积、高孔隙率、含碳量高的固体多孔材料，通常是指将生物质原料(如植物、工业废料、农业废弃物、污泥及禽畜类粪便等)置于厌氧或缺氧的条件下，在低于800℃的温度下通过热解反应生成的含碳材料。其孔隙多、比表面积大、稳定性高，对环境中的污染物具有
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镧改性碎草生物炭的制备方法及其应用，以去除富营养化水体中的磷。
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：一种镧改性碎草生物炭的制备方法，包括以下步骤：
5、第一步：将碎草烘干至恒重后研磨过100目筛；
6、第二步：将过筛后的碎草压实加盖密封于坩埚置入马弗炉中限氧加热，分别设定400-700℃进行热解2h，待冷却至室温，烘干至恒重后研磨过100目筛，密封保存，得到碎草生物炭；
7、第三步：洗涤处理，将上述碎草生物炭进行酸洗和水洗，再在氯化镧溶液中进行浸渍，得到所需镧改性生物炭，将镧改性生物炭烘干至恒重后研磨过100目筛，密封保存，即得到碎草生物炭和负载在碎草生物炭上的活性镧组分。
8、优选的，所述第一步至第三步中的烘干温度均为70-105℃。
9、优选的，所述第三步中的酸洗具体内容为将碎草生物炭与盐酸混合，搅拌均匀静置半小时后，进行抽滤，重复上述混合、搅拌、静置和抽滤的过程3-5次，得到的酸洗碎草生物炭。
10、优选的，所述酸洗中的盐酸浓度为0.5-1mol/l，其中碎草生物炭的质量与盐酸的体积比为1g：50ml，抽滤采用的微孔滤膜的孔径为0.45μm。
11、优选的，所述第三步中的水洗的步骤为酸洗碎草生物炭与水混合，搅拌均匀，静置半小时后，进行抽滤，重复上述混合、搅拌、静置和抽滤的过程3-5次。
12、优选的，所述第三步中的氯化镧溶液为氯化镧的水溶液，且氯化镧溶液的浓度为0.5-1mol/l；
13、碎草生物炭和氯化镧溶液的体积比为2g：50ml。
14、一种镧改性碎草生物炭的应用，镧改性碎草生物炭用于吸附富营养化水体中的磷酸盐。
15、优选的，所述吸附方法为：
16、分别称量0.1gbc-la400即400℃制备的镧改性碎草生物炭、bc-la500即500℃制备的镧改性碎草生物炭、bc-la600即600℃制备的镧改性碎草生物炭和bc-la700即600℃制备的镧改性碎草生物炭各7份于100ml锥形瓶中；
17、依次加入5、50、100、150、200、250、300mg/l的kh2 po4溶液50ml(ph＝7)；
18、将锥形瓶放入转速为150r/min恒温振荡培养箱中振荡24h，温度设置为25±0.5℃；
19、振荡结束后取上清液过0.45μm微孔滤膜，通过紫外分光光度法测定溶液中磷酸盐的浓度，并进行三次平行实验；
20、应用langmuir和freundlich等温吸附方程对实验数据进行拟合。
21、(三)有益效果
22、与现有技术相比，本专利技术提供了一种镧改性碎草生物炭的制备方法及其应用，具备以下有益效果：
23、1、该镧改性碎草生物炭的制备方法及其应用，回收利用了废草杂草不仅资源丰富，而且廉价易得，变废为宝，在不浪费碎草中含有的丰富蛋白质的同时，减轻了水体中的富营养化，防止藻类疯长，覆盖水面；阻止了水体中细菌大量繁殖，防止鱼类因为缺氧而死；阻止水体被进一步毒化，且利用镧改性碎草生物炭去除磷酸盐，既能降低处理成本，提高碎草利用价值，更因为碎草属于环境友好型材料，不会对环境造成二次污染，从而保护了环境。
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1.一种镧改性碎草生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种镧改性碎草生物炭的制备方法，其特征在于：所述第一步至第三步中的烘干温度均为70-105℃。
3.根据权利要求1所述的一种镧改性碎草生物炭的制备方法，其特征在于：所述第三步中的酸洗具体内容为将碎草生物炭与盐酸混合，搅拌均匀静置半小时后，进行抽滤，重复上述混合、搅拌、静置和抽滤的过程3-5次，得到的酸洗碎草生物炭。
4.根据权利要求3所述的一种镧改性碎草生物炭的制备方法，其特征在于：所述酸洗中的盐酸浓度为0.5-1mol/L，其中碎草生物炭的质量与盐酸的体积比为1g：50mL，抽滤采用的微孔滤膜的孔径为0.45μm。
5.根据权利要求3所述的一种镧改性碎草生物炭的制备方法，其特征在于：所述第三步中的水洗的步骤为酸洗碎草生物炭与水混合，搅拌均匀，静置半小时后，进行抽滤，重复上述混合、搅拌、静置和抽滤的过程3-5次。
6.根据权利要求1所述的一种镧改性碎草生物炭的制备方法，其特征在于：所述第三步中的氯化镧溶液为氯化镧的水溶液，且氯化镧溶液
7.一种镧改性碎草生物炭的应用，其特征在于，镧改性碎草生物炭用于吸附富营养化水体中的磷酸盐。
8.应用Langmuir和Freundlich等温吸附方程对实验数据进行拟合。
...【技术特征摘要】
1.一种镧改性碎草生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种镧改性碎草生物炭的制备方法，其特征在于：所述第一步至第三步中的烘干温度均为70-105℃。
3.根据权利要求1所述的一种镧改性碎草生物炭的制备方法，其特征在于：所述第三步中的酸洗具体内容为将碎草生物炭与盐酸混合，搅拌均匀静置半小时后，进行抽滤，重复上述混合、搅拌、静置和抽滤的过程3-5次，得到的酸洗碎草生物炭。
4.根据权利要求3所述的一种镧改性碎草生物炭的制备方法，其特征在于：所述酸洗中的盐酸浓度为0.5-1mol/l，其中碎草生物炭的质量与盐酸的体积比为1g：50ml，抽滤采...
【专利技术属性】
技术研发人员：范梦雪，刘霄，刘波涛，蔺福康，王守瑞，童林涛，吴文斌，胡小敏，张晏彬，罗洪林，张迅，金小兵，
申请(专利权)人：天津仁爱学院，
类型：发明
国别省市：
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