一种吸附材料及其制备方法、四环素吸附剂和氨氮吸附剂技术

技术编号：41295565 阅读：4 留言：0更新日期：2024-05-13 14:44

本发明专利技术公开了一种吸附材料及其制备方法、四环素吸附剂和氨氮吸附剂，本发明专利技术涉及废水处理技术领域，所述吸附材料包括生物炭，和负载在生物炭上的钴和铜。该吸附材料上负载有钴铜双金属，实现了吸附材料的改性，提高了吸附材料的比表面积和总孔体积，缩小了其平均孔径，从而增强了吸附材料的吸附能力；由于钴和铜具有磁性，因而吸附材料具有磁性材料的特性，能在外加磁场作用下聚集从而从废水中分离出来，不影响废水的后续处理；被分离出来的吸附材料脱附后还可以重复利用，循环利用性能较好。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废水处理领域，特别涉及一种吸附材料及其制备方法、四环素吸附剂和氨氮吸附剂。

技术介绍

1、传统的污水处理厂对于废水中的金属离子、有机物和阴离子等其他有毒有害污染物，通常使用化学沉淀的处理手段。然而，沉淀过程产生大量氢氧化物、硫化物、碳酸盐等污泥沉淀，会对环境造成二次污染。同时，如四环素等有机物具有强细菌抗性，常规的生物降解水处理方法通常难以对其进行处理。

2、目前去除四环素等有机物的处理手段是非生物降解方法。生物炭近年来作为非生物降解的吸附材料被广泛的用于废水处理中。

3、然而生物炭吸附材料在吸附过程中存在以下缺点：1)吸附性能差，对污染物的去除效率低；2)生物炭通常在溶液中进行吸附，其体积小，回收困难；3)在吸附去除过程中需要调节废水的ph、温度等条件；4)仅在模拟废水这类单纯体系中作用良好，但未在真实废水(如猪粪废水)中应用。这些缺点阻碍了生物炭在环境领域的实际应用。

技术实现思路

1、本专利技术的主要目的是提出一种吸附材料及其制备方法、四环素吸附剂和氨氮吸附剂，旨在解决现有技术中生物炭在吸附过程中对污染物的去除效率低、回收困难、需要预调节ph等条件、在工业中应用困难的问题。

2、为实现上述目的，本专利技术提出一种吸附材料，所述吸附材料包括生物炭，和负载在生物炭上的钴和铜。

3、可选地，所述生物炭与钴以及铜的质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)。

4、可选地，所述吸附材料的比表面积为140～143m2/g；和/或，

5、所述吸附材料的总孔体积为0.10～0.12cm3/g；和/或，

6、所述吸附材料的平均孔径为3.0～3.5nm。

7、本专利技术还提供了一种吸附材料的制备方法，所述吸附材料的制备包括以下步骤：

8、s10、将钴源、铜源、生物质和超纯水混合，得混合溶液；

9、s20、将所述混合溶液过滤，取滤渣，干燥，得吸附材料的前驱体；

10、s30、将所述前驱体加热，冷却，研磨，过筛，得吸附材料。

11、可选地，所述钴源包括六水合硝酸钴；和/或，

12、所述铜源包括三水合硝酸铜；和/或，

13、所述生物质包括玉米秸秆生物质。

14、可选地，所述生物质的质量为w1，所述钴源和所述铜源的质量为w2，其中，w1：w2的取值范围为2：(0.5～1.3)；和/或，

15、所述钴源和铜源的摩尔比为1：(0.5～3)。

16、可选地，步骤s10中，所述混合溶液的混合速率为100rpm～300rpm；和/或，

17、步骤s10中，所述混合溶液的混合时间为15～30h；和/或，

18、步骤s20中，所述滤渣的干燥温度为90～121℃；和/或，

19、步骤s20中，所述滤渣的干燥时间为36～50h。

20、可选地，步骤s30中：所述前驱体的升温速率为8～15℃/min；和/或，

21、所述前驱体的热解温度为600℃～900℃；和/或，

22、所述前驱体的热解时间为1h～4h。

23、本专利技术还提供了一种四环素吸附剂，包括生物炭，和负载在生物炭上的钴和铜。

24、本专利技术还提供了一种氨氮吸附剂，包括生物炭，和负载在生物炭上的钴和铜。

25、本专利技术提出一种吸附材料及其制备方法、四环素吸附剂和氨氮吸附剂，生物炭上负载有钴铜双金属，实现了吸附材料的改性，提高了吸附材料的比表面积和总孔体积，缩小了其平均孔径，从而增强了吸附材料的吸附能力；由于钴和铜具有磁性，因而吸附材料具有磁性材料的特性，能在外加磁场作用下聚集从而从废水中分离出来，不影响废水的后续处理；被分离出来的吸附材料脱附后还可以重复利用，循环利用性能较好。

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【技术保护点】

1.一种吸附材料，其特征在于，包括生物炭，和负载在生物炭上的钴和铜。

2.如权利要求1所述的吸附材料，其特征在于，所述生物炭与钴以及铜的质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)。

3.如权利要求1所述的吸附材料，其特征在于，所述吸附材料的比表面积为140～143m2/g；和/或，

4.一种如权利要求1至3任意一项所述的吸附材料的制备方法，其特征在于，所述吸附材料的制备包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的吸附材料的制备方法，其特征在于，所述钴源包括六水合硝酸钴；和/或，

6.如权利要求4所述的吸附材料的制备方法，其特征在于，所述生物质的质量为W1，所述钴源和所述铜源的质量为W2，其中，W1：W2的取值范围为2：(0.5～1.3)；和/或，

7.如权利要求4所述的吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述混合溶液的混合速率为100rpm～300rpm；和/或，

8.如权利要求4所述的吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤S30中：

9.一种四环素吸附剂，其特征在于，包括如权利要求

10.一种氨氮吸附剂，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的吸附材料。

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【技术特征摘要】

1.一种吸附材料，其特征在于，包括生物炭，和负载在生物炭上的钴和铜。

2.如权利要求1所述的吸附材料，其特征在于，所述生物炭与钴以及铜的质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)。

3.如权利要求1所述的吸附材料，其特征在于，所述吸附材料的比表面积为140～143m2/g；和/或，

4.一种如权利要求1至3任意一项所述的吸附材料的制备方法，其特征在于，所述吸附材料的制备包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的吸附材料的制备方法，其特征在于，所述钴源包括六水合硝酸钴；和/或，

6.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：程群鹏，范国枝，何科方，孙威，龙一飞，潘诚，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：

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