[发明专利]一种改良生物炭基除磷吸附剂及制备方法

权利要求书

1.一种改良生物炭基除磷吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）制备生物炭原始材料A0；

2）制备生物炭原始材料A0和铈化合物的混合物A1：将洗净烘干的生物炭原始材料A0粉末使用一定浓度的氯化铈溶液浸渍，调节A0与Ce元素的质量比为5%-15%；对上述混合体系进行搅拌，同时加入碱性溶液控制体系pH≥10，然后使用乙醇洗涤、离心并烘干，得A1；

3）制备负载铈的改良生物炭A2：将A1置于马弗炉中，通过密闭措施在缺氧条件下进行程序升温并热解，控制一定的热解温度和热解时间；热解结束并冷却后，使用蒸馏水对前述材料进行洗涤，离心，烘干并过筛，即得改良生物炭基除磷吸附剂A2。

2.根据权利要求1所述的一种改良生物炭基除磷吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1）具体是指：将自然晾晒风干的作物秸秆破碎成长度0.1-0.5 cm的碎块，用去离子水对其进行反复洗涤，至洗涤浸出液遇钼酸铵和抗坏血酸不显蓝色；将洗涤后的秸秆置于60-100℃烘箱中烘干6-12 h，然后使用粉碎机粉碎，过60目筛，获得的物料即为生物炭原始材料A0。

3.根据权利要求2所述的一种改良生物炭基除磷吸附剂的制备方法，其特征在于：所述作物秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、大豆秸秆、油菜秸秆等常见秸秆中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种改良生物炭基除磷吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2）具体是指：将铈化合物加入蒸馏水中充分溶解制成铈化合物溶液，再加入前述A0物料，其加入质量体积比为A0质量（g）：氯化铈溶液体积 (mL) = 1:10（g/mL）；同时通过控制铈化合物溶液浓度，调控A0与铈元素的质量比为5%-15%；将上述混合物进行搅拌，同时逐滴加入碱性溶液，控制前述混合溶液pH≥10，继续搅拌1-2 h，然后离心，倒掉上清液，将剩余固体用乙醇清洗后放入烘箱中烘干至恒重即为A1。

5.根据权利要求4所述的一种改良生物炭基除磷吸附剂的制备方法，其特征在于：所述碱性溶液为4-6 M NaOH或NH₃·H₂O或KOH；所述铈化合物为氯化铈CeCl₃·7H₂O。

6.根据权利要求1所述的一种改良生物炭基除磷吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3）具体是指：将A1捣碎置于容器中，加盖密闭，放入马弗炉中于300-600℃缺氧热解20-100 min，热解过程采用逐步升温方式，热解升温速率设定为10-20℃/分钟，马弗炉输出功率百分比为80%；冷却至室温后取出，然后用蒸馏水浸泡并离心，重复该过程至浸出液pH<8；最后对清洗后的材料进行烘干，过60目筛，获得的物料即为本发明最终产物A2。

7.根据权利要求4或6所述的一种改良生物炭基除磷吸附剂的制备方法，其特征在于：所述离心的转速3000-5000 rpm，时间为5-8 min。

8.一种改良生物炭基除磷吸附剂，其特征在于：采用权利要求1至7任一项所述的一种改良生物炭基除磷吸附剂的制备方法制得。

9.根据权利要求8所述的一种改良生物炭基除磷吸附剂及制备方法，其特征在于：所述改良生物炭基除磷吸附剂的材料表面含有以下元素：C、N、O、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、La、Ce、Fe；其中Ce元素在材料表面的质量比含量为5-25%。