[发明专利]一种生物炭\铝铁复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种生物炭\铝铁复合材料的制备方法，其特征在于，该制备方法使用可控层叠包覆装置获取生物炭\铝铁复合材料,所述可控层叠包覆装置包括具有含石墨齿床的均相电镀反应床，还原性基团母液储存罐及喷头，反应床电导率传感器及控制器，连接管和循环泵,所述电镀反应床与所述还原性基团母液储存罐连接，所述还原性基团母液储存罐与所述喷头连接；所述反应釜内设有托盘，所述托盘上设有电导率测定仪，所述制备方法包括以下步骤：

S1、将铝铁源溶于去离子水中得到铝铁基母液；

S2、将碳源加入去离子水中得到悬浮液，将所述悬浮液pH值调节为1-4，对所述悬浮液进行超声波分散后得到碳基分散液；

S3、将含基团的还原剂溶于去离子水中得到还原性基团溶液，将所述还原性基团溶液pH值调节为3-4后得到还原性基团母液，所述还原性基团母液在使用前20min内配置；所述还原剂富含羧基、羟基和巯基；

S4、将所述铝铁基母液与所述碳基分散液混合搅拌后得到铝铁碳混合液，对所述铝铁碳混合液过滤得到载铝铁碳载体；

S5、将所述载铝铁碳载体置于所述托盘中，通过所述喷头向所述载铝铁碳载体喷洒所述还原性基团母液并使用所述电导率测定仪检测所述载铝铁碳载体的电导率，当所述载铝铁碳载体的电导率达到预定值时，停止施加所述还原性基团母液，并将施加了所述还原性基团母液的载铝铁碳载体干燥，得到所述生物炭\铝铁复合材料。

2.根据权利要求1所述的生物炭\铝铁复合材料的制备方法，其特征在于，所述均相电镀反应床设有用于与所述载铝铁碳载体相均匀接触的石墨齿板，所述石墨齿板连接电源阴极以能够对所述载铝铁碳载体提供电子。

3.根据权利要求1所述的生物炭\铝铁复合材料的制备方法，其特征在于，所述还原性基团母液储存罐内设有氧化还原电位监测仪，所述制备方法包括：在所述步骤S5中，使用所述氧化还原电位监测仪检测所述还原性基团母液的氧化还原电位，当所述还原性基团母液的氧化还原电位高于65mV时，向所述还原性基团母液添加柠檬酸和硼氢化钠稀溶液以使所述还原性基团母液的氧化还原电位降低至65mV或65mV以下。

4.根据权利要求3所述的生物炭\铝铁复合材料的制备方法，其特征在于，所述还原性基团母液储存罐内设有pH计，所述制备方法包括：在所述步骤S5中，使用所述pH计检测所述还原性基团母液的pH值，当所述还原性基团母液pH值高于4时，向所述还原性基团母液添加稀酸以使所述还原性基团母液pH值为3-4。

5.根据权利要求3所述的生物炭\铝铁复合材料的制备方法，其特征在于，所述反应釜底部设置有用于过滤从所述托盘溢出的所述还原性基团母液的过滤器，所述过滤器用于过滤还原性基团母液并引流至基团母液储存罐内。

6.根据权利要求1所述的生物炭\铝铁复合材料的制备方法，其特征在于，所述预定值为0.85×102μs/cm-0.95×102μs/cm。

7.根据权利要求1所述的生物炭\铝铁复合材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，还包括如下步骤：对添加有所述铝铁源的去离子水进行加热和搅拌，并且控制所述去离子水的温度为413K-433K，控制搅拌速率为60r/min-120r/min、搅拌时长为30min-60min，以使铁源溶于去离子水；在所述步骤S4中，将所述铝铁基母液与所述碳基分散液混合搅拌时的搅拌速率为60r/min-120r/min、搅拌时长为60min-90min。

8.根据权利要求1所述的生物炭\铝铁复合材料的制备方法，其特征在于，所述铝铁基母液中铝铁的总浓度为150g/L-250g/L、所述碳基分散液中碳的浓度为100g/L-250g/L、所述铝铁碳混合液中铝铁基母液与与所述碳基分散液的质量比为2:1-5:1。