[发明专利]一种α-FeOOH纳米棒负载的多孔生物炭复合材料的制备方法

权利要求书

1.α-FeOOH纳米棒负载的多孔生物炭复合材料在吸附重金属Cu²⁺中的应用；

其中所述α-FeOOH纳米棒负载的多孔生物炭复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、对生物炭原材料进行裁剪洗涤，干燥后粉碎，过100目筛；将粉碎后的生物炭原材料与金属盐混合研磨得到混合物，将得到的混合物置于管式炉中，在通入惰性气体的条件下，控制加热温度、加热时间及升温速率，得到热解碳化后的多孔生物炭材料；

步骤二、将热解碳化后的多孔生物炭材料置于蒸馏水中反复清洗，干燥后浸入酸性氧化剂溶液中，水浴加热7～10h，取出再次用蒸馏水反复冲洗，干燥得到多孔生物炭材料；

步骤三、将步骤二得到的多孔生物炭材料浸于铁盐水溶液中搅拌7～10h，然后保持搅拌的条件下加入强碱溶液，混合均匀后将混合液装入反应釜，进行水热反应，最后真空干燥得到α-FeOOH纳米棒负载多孔新型生物炭复合材料；

其中步骤一中生物炭原材料与金属盐的质量比为(1～10):1；

步骤一中加热温度为750～850℃；

步骤三中铁盐水溶液的浓度为0.005～0.2mol·L^-1；

步骤三中多孔生物炭材料与强碱溶液的质量比为1：(2～20)；

步骤三中水热反应的温度为70～75℃，反应时间为12～14h；

步骤二所述的酸性氧化剂溶液为(NH₄)₂S₂O₈和H₂SO₄按摩尔比1:(1～10)组成的混合溶液。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于步骤一所述生物炭原材料为玉米秸秆、小麦秸秆或水稻秸秆。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于步骤一中金属盐为KHCO₃、NaHCO₃、ZnCl₂或LiNO₃。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于步骤一中加热时间为2～3h。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于步骤一中升温速率为5～15℃·min^-1。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于步骤二中水浴加热的温度为55～65℃。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于步骤三所述的铁盐为Fe(NO₃)₃·9H₂O、FeCl₃·6H₂O或FeSO₄·7H₂O，铁盐水溶液的浓度为0.005～0.2mol·L^-1。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于步骤三所述强碱溶液为NaOH溶液，强碱溶液浓度为1～5mol·L^-1。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于步骤三中真空干燥温度为40～60℃。