[发明专利]一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法

权利要求书

1.一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：

⑴称取10～20克石榴壳，加入至含有0.5mol/L的盐酸溶液中洗净，烘干切碎备用；

⑵在氮气气氛下、400～500℃下碳化经步骤⑴烘干切碎的石榴壳2个小时；

⑶称取5～10克碳化后的石榴壳，加入5～10克氯化锌于去离子水中，浸渍比为1～3的情况下于80～100℃下搅拌5～10小时，抽滤得到过滤物；

⑷抽滤得到过滤物在氮气气氛下于600～800℃条件下煅烧1～2小时，待冷却后用0.5mol/L盐酸调节pH为6；

⑸称取0.5～1克六水合硝酸铋、0.5～1克九水合硝酸铁、0.1～1克活化生物炭、0.5～1克聚乙烯吡咯烷酮(PVP，K30)，将以上称取的所有六水合硝酸铋、九水合硝酸铁、活化生物炭、聚乙烯吡咯烷酮(PVP，K30)加入到40～80毫升去离子水溶液中，然后放置磁力搅拌机上搅拌30min至溶液均匀；

⑹在搅拌的同时，逐滴加入2mol/L氢氧化钾，调节pH为10～12，继续搅拌至少1小时，得到第一混合物；

⑺将步骤⑹得到的第一混合物转移至于100毫升高压反应釜中，在180℃反应8～10个小时；

⑻对步骤⑺得到的反应产物进行离心分离去除水分后，先用乙醇清洗去除未反应的聚乙烯吡咯烷酮，再用去离子水清洗去除未反应的无机离子，将清洗后的反应产物置于烘箱中，在50～70℃下烘干10～20小时，得到铁酸铋改性生物炭复合物成品；

⑼取5～10mg铁酸铋改性生物炭复合物成品加入到30mL含六价铬废水中，所述含六价铬废水初始浓度C₀为50～250mg/L，pH值为1.05～9.21；将步骤⑻所得的铁酸铋改性生物炭复合物成品与30mL含六价铬废水加入到玻璃容器中，密封；

⑽将步骤⑼的玻璃容器放入反应器中，搅拌铁酸铋改性生物炭复合物成品、含六价铬废水60～150分钟，得到第二混合物，控制温度为室温；

⑾将步骤⑽的第二混合物在室温下，在恒温振荡器中摇动，隔设定的时间间隔抽取5mL吸附过的废水过滤，得到清液；

⑿取2mL清液，用紫外分光光度法测定处理后的六价铬的吸光度，用标准曲线算出浓度；

计算吸附容量

q_t为吸附容量，单位为mg/g；C₀为含六价铬废水的初始浓度，单位为mg/L；C_t为吸附后含六价铬废水的六价铬浓度，单位为mg/L；V为溶液体积，单位为L；W为投放的铁酸铋改性生物炭复合物成品的质量，单位为g。

2.根据权利要求1所述的一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法，其特征在于，步骤⑴中，石榴壳质量为15克。

3.根据权利要求1所述的一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法，其特征在于，步骤⑵中，高温碳化温度为400℃。

4.根据权利要求1所述的一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法，其特征在于，步骤⑶，称取碳化后的石榴壳重量5克，加入7.5克氯化锌于去离子水中，浸渍比为1.5的情况下于80℃下搅拌6小时。

5.根据权利要求1所述的一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法，其特征在于，步骤⑶、⑸、⑹中，搅拌频率不低于200转/分钟。

6.根据权利要求1所述的一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法，其特征在于，步骤⑷中，抽滤得到过滤物在氮气气氛下于700℃条件下煅烧1.5小时。

7.根据权利要求1所述的一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法，其特征在于，步骤⑸中，称取0.99克六水合硝酸铋、0.9克九水合硝酸铁、0.2克活化生物炭、0.75克聚乙烯吡咯烷酮(PVP，K30)，将以上六水合硝酸铋、九水合硝酸铁、活化生物炭、聚乙烯吡咯烷酮(PVP，K30)加入到40毫升去离子水溶液中。

8.根据权利要求1所述的一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法，其特征在于，步骤⑺中，将步骤⑹得到的第一混合物转移至于100毫升高压反应釜中，在180℃反应9个小时。