[发明专利]一种铁基生物炭材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种铁基生物炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用培养基活化及扩大培养丝状真菌，备用；

（2）将α-Fe₂O₃纳米粒子加入液体培养基内分散；

（3）纳米粒子和培养基灭菌处理；

（4）在超净无菌操作台内，将步骤（1）中已活化和培养的菌丝体接种至步骤（3）的灭菌培养基中；

（5）步骤（4）中已接种的培养基振荡培养形成的菌丝球；

（6）取出步骤（5）中的菌丝球，放入烘箱烘干后将其热解碳化；

步骤（1）中所述丝状真菌为一类呈丝状，丛生，具有高横纵比的真菌，包括曲霉和/或青霉；

步骤（5）培养2-4天后，用去离子水润洗形成的菌丝球2-5次后放置在质量浓度2.5-5%的戊二醛内于4℃下保存。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中将α-Fe₂O₃纳米粒子加入液体培养基内，固液比为0.1-2g：100-200mL，超声分散；所述超声分散为采用功率50-100瓦的超声波震荡0.5-3h；所述α-Fe₂O₃纳米粒子，要求粒径<30nm，纯度＞99.5%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中接种比例为纳米α-Fe₂O₃：液体培养基：菌液=0.1-2g：100-200mL：0.5-3mL，菌液中菌丝体质量浓度为5.5-6mg/mL。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）将步骤（4）中已接种的培养基在26-30℃下转速140-180rpm条件下培养2-4天。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（6）中所述操作，用去离子水润洗菌丝球2-5次后置于培养皿中，放入50-60℃烘箱烘干1-2天。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（6）中所述的热解碳化为将烘干的菌丝球放入30-50mL瓷坩埚，加盖，放入通有氮气的高温管式炉，设置升温速率为120-300℃/h，碳化温度280-600℃，保温时间2-4h。

7.一种铁基生物炭材料，其特征在于，是由权利要求1-6任一项所述的方法制备而成的。

8.权利要求7所述的铁基生物炭材料的应用，其特征在于，用于砷污染土壤的修复和治理。