[发明专利]生物炭复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种生物炭复合材料及其制备方法与应用，其中，通过将小龙虾壳粉末与含铁溶液混合后进行反应；然后将上述反应液体进行固液分离，即可得到载铁生物质；最后将所述载铁生物质在氮气气氛下进行热解，即可得到生物炭复合材料。采用该方法来制备生物炭复合材料，一方面可以实现固废小龙虾壳的减量化处置和资源化利用，另一方面，得到的生物炭复合材料可以实现对水体中Cr(VI)和磷酸根的高效单一和同步吸附去除，对污染控制和治理具有特殊意义，且制备方法简单，原料来源广泛，成本低廉。

技术领域

本发明属于固体废弃物处置与资源化、复合环境污染治理领域，具体涉及一种生物炭复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着社会经济的发展和人口数量的迅速增长，水体污染情况逐年加剧，水源中大都含有多种污染物，如重金属、溶解无机物、有机物等。特别是含Cr(VI)废水，Cr(VI)有剧毒，在环境中难以降解，可以通过食物链在生物体内富集，严重威胁着人类的健康安全。同时，含磷量超标会引起水体富营养化，藻类迅速繁殖，进而危害水生生物生存，威胁到环境生态安全。因此，受重金属或/和磷污染的水体治理已经越来越受到广泛的关注，其常用处理方法有生物法、化学沉淀法等，但是仍然存在较大的局限性。近年来，新型吸附剂因其具有效率高、操作简单的优点而被广泛应用于废水处理过程中。

众所周知，新型的吸附剂---生物炭是一种在限氧条件下通过热解生物质而得到的富碳产物。生物炭具有发达的孔隙结构和比表面积，生物炭的表面具有丰富的官能团，是一种良好的吸附剂。然而，原始的生物炭对污染物的吸附效果并不理想。因此，现有新型吸附剂有待改善。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种生物炭复合材料及其制备方法与应用，采用该方法来制备生物炭复合材料，一方面可以实现固废小龙虾壳的减量化处置和资源化利用，另一方面，得到的生物炭复合材料可以实现对水体中Cr(VI)和磷酸根的高效单一和同步吸附去除，对污染控制和治理具有特殊意义，且制备方法简单，原料来源广泛，成本低廉。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备生物炭复合材料的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

(1)将小龙虾壳粉末与含铁溶液混合后进行反应；

(2)将步骤(1)得到的反应液进行固液分离，以便得到载铁生物质；

(3)将所述载铁生物质在氮气气氛下进行热解，以便得到生物炭复合材料。