【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物质废弃物资源化利用，尤其涉及一种生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法及应用。
技术介绍
1、含铬废水是常见的工业废水，含铬废水的处理方法众多，吸附法因其成本低、使用方法灵活、可重复使用等优点被认为具有大规模应用的前景。近年来，纤维素、有机金属框架、沸石和生物炭等材料广泛应用于水环境重金属修复，但缺乏选择性限制了它们在工业上的进一步应用。二硫化钼因其表面较大积、不饱和硫空位丰富、对重金属有着极强的选择吸附性等独特的优势而成为目前研究最广泛的二维材料之一。但天然二硫化钼的层间距较低，对重金属的去除能力有限。此外，在水环境应用的过程中，二硫化钼会发生相的变化和钼元素的浸出，对环境造成二次污染。因此，发展性能稳定且无二次污染的高效六价铬cr(vi)吸附材料是本领域技术人员急需解决的问题。
2、专利cn109603810b公开了一种二硫化钼纳米片/多空石墨化生物炭复合材料的制备方法，但其制备方法复杂，不利于工业化应用。专利cn110548487b公开了一种由水热炭和金属有机框架(mof)结合的复合材料，该材料有较好的稳定性，但生产工艺的环境友好性较低。基于此，我们以生物质炭为主体制备了一种生物质复合材料，该材料以生物质炭为主体，炭含量在85％以上，该材料能大量吸附重金属离子，但其吸附位点的数量少，吸附速率慢；同时，由于生物质含量高，材料的表面电性改善有限，选择性较差。为了克服上述缺陷，我们采用硫化钼为主题材料，含量在90％左右，合成了在能大量吸附重金属的前提下，具有强六价铬cr(vi)选择性，且吸附速度快的
3、鉴于以上情况，有必要研究一种生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法及应用以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法及应用，解决现有技术中的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将废弃生物质稻草秸秆经过干燥、研磨，得到预处理的生物质；
5、(2)将步骤(1)中的所述预处理的生物质置于去离子水中进行搅拌，待搅拌结束后转移至高压釜中进行裂解，获得裂解物；
6、(3)将步骤(2)中的裂解物进行过滤，收集滤液，获得生物质裂解液；
7、(4)将步骤(3)的所述生物质裂解液中加入钼酸钠和硫代乙酰胺，再加入去离子水稀释后进行搅拌，转移至高压釜中进行反应，获得反应物；
8、(5)将步骤(4)中的反应物进行抽滤，将滤渣用去离子水和无水乙醇洗涤、干燥后即获得炭-二硫化钼基生物质水热炭化液合成的吸附材料。
9、通过以硫化钼为主题材料，含量在90％左右，生物质水热炭化液相产物作为炭源，辅助合成了具有分层结构的炭-二硫化钼基吸附材料，对污水中的重金属具有优异的去除效果。所制备的炭-二硫化钼基吸附材料能够在强抗干扰性和高选择性的同时迅速、大量的吸附水中重金属，且保持低钼、炭浸出，无二次污染，具有工业应用的潜力。同时，制备的炭-二硫化钼基吸附材料具有极强的环境适应性和优异的再生性能，为二硫化钼基材料在水处理领域提供了可行的途径。
10、优选地，步骤(2)中所述生物质和水的固液比为1：45～55g/ml；所述搅拌时间为25～35min；所述裂解为于180～200℃下反应12～24h。
11、优选地，步骤(4)中所述生物质裂解液与钼酸钠和硫代乙酰胺总量之间的质量比为5～10:1。钼酸钠与硫代乙酰胺之间的摩尔比为1：1。
12、优选地，步骤(4)中所述去离子水稀释为生物质裂解液、钼酸钠和硫代乙酰胺总质量的10倍；所述搅拌为搅拌30～40min，所述反应的反应时间为12～24h。
13、优选地，步骤(5)中所述干燥为于60～80℃干燥10～24h。
14、一种生物质水热炭化液合成吸附材料，所述生物质水热炭化液合成吸附材料由上述生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法制备而成。
15、所述的生物质水热炭化液合成吸附材料在吸附不同ph污水中六价铬中的应用：将生物质水热炭化液合成吸附材料(炭-二硫化钼基吸附材料)与含有cr(vi)的水体进行混合，待达到吸附平衡后，完成对水中cr(vi)的吸附处理。
16、炭-二硫化钼基吸附材料与含cr(vi)污水的质量体积比为1：0.2～0.6g/l。
17、本专利技术的有益效果在于：
18、1、本专利技术以生物质水热炭化液为碳源，以硫化钼为主题材料(含量在90％左右)，改善了现有技术中以生物质炭为主体、吸附位点的数量少、吸附速率慢、对材料的表面电性改善有限、选择性较差等技术问题。同时，以物质水热炭化液为碳源，在不影响其表面原位不饱和硫空位缺陷稳定的情况下扩宽了天然二硫化钼纳米片的层间距，吸附位点的数量增加，有利于快速吸附。本专利技术中，炭-二硫化钼基吸附材料具有较大的比表面积，吸附位点的数量多，对重金属污染物具有较好的吸附能力，同时能与重金属迅速发生反应，从而有利于cr(vi)的快速吸附。
19、2、本专利技术制备的炭-二硫化钼基吸附材料稳定性好，进而能够长期保存使用。在用于处理污水中重金属cr(vi)时，制备的炭-二硫化钼基吸附材料能够对不同ph下环境水体中的cr(vi)进行有效去除；制备的炭-二硫化钼基吸附材料与含有cr(vi)的工业电镀废水混合，通过恒温水浴摇床即可对溶液中cr(vi)进行高效去除，去除率可达95％以上，且经多次循环后，复合材料对cr(vi)吸附的稳定程度高，同时保持低的钼、炭浸出，不会对环境造成二次污染，有效降低生态系统的安全风险，能实现工业应用。
20、3、本专利技术的炭-二硫化钼基吸附材料的显著特征是能够大量、快速、高选择性、强抗干扰的吸附cr(vi)，且合成条件简单，有利于商业化的推广应用。
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1.一种生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述生物质和水的固液比为1：45～55g/ml；所述搅拌时间为25～35min；所述裂解为于180～200℃下反应12～24h。
3.如权利要求1所述的生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述生物质裂解液与钼酸钠和硫代乙酰胺总量之间的质量比为5～10:1。
4.如权利要求3所述的生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述去离子水稀释为生物质裂解液、钼酸钠和硫代乙酰胺总质量的10倍；所述搅拌为搅拌30～40min，所述反应的反应时间为12～24h。
5.如权利要求1所述的生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述干燥为于60～80℃干燥10～24h。
6.一种生物质水热炭化液合成吸附材料，其特征在于，所述生物质水热炭化液合成吸附材料由权利要求1至5任一项所述的生物质水热炭化液合成吸附材
7.一种如权利要求6所述的生物质水热炭化液合成吸附材料在吸附不同PH污水中六价铬中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述生物质和水的固液比为1：45～55g/ml；所述搅拌时间为25～35min；所述裂解为于180～200℃下反应12～24h。
3.如权利要求1所述的生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述生物质裂解液与钼酸钠和硫代乙酰胺总量之间的质量比为5～10:1。
4.如权利要求3所述的生物质水热炭化液合成吸附材料的制备方法，其特征在于，步...
【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，高娜，王泽荣，杨天宇，张晋，周越，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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