[发明专利]用于重金属去除的类石墨烯生物炭及其制备方法有效
申请号: | 202110060327.8 | 申请日: | 2021-01-18 |
公开(公告)号: | CN112897496B | 公开(公告)日: | 2023-04-18 |
发明(设计)人: | 程伶俐;何新华;王浩;王佳琪;焦正 | 申请(专利权)人: | 上海大学 |
主分类号: | C01B32/05 | 分类号: | C01B32/05;C01B32/184;B01J20/20 |
代理公司: | 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 | 代理人: | 顾勇华 |
地址: | 200444*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 重金属 去除 石墨 生物 及其 制备 方法 | ||
1.一种用于重金属去除的类石墨烯生物炭的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.利用植物的花瓣作为生物炭碳源材料,将所采集的花瓣洗涤、烘干后,备用;花瓣碳源为百合花花瓣、玉兰花花瓣、辛夷花花瓣和厚朴花花瓣中的任意一种花瓣或者多种花瓣的混合生物质材料;
b.将步骤a所得的花瓣碳源置于水溶性硫氮化合物溶液中,按照作为碳源的花瓣与硫氮化合物的质量比为1:1~3:1的比例,将花瓣和硫氮化合物充分混匀后,置于不高于60℃真空干燥箱中,过夜干燥,得到混合物;所述水溶性硫氮化合物为半胱氨酸、硫代乙酰胺;
c.将步骤b所得的混合物置于石英舟中,在氩气气氛下,于600~800℃条件下,进行热解反应3~5小时,得到黑色固体产物;
d.将步骤c所得的黑色固体产物放入浓度为5~7mol/L的硝酸水溶液中,进行酸化氧化处理1~3h,得到酸化氧化产物;
e.离心并收集步骤d所得酸化氧化产物,然后用乙醇和去离子水交替洗涤产物多次后,置于真空冷冻干燥机中,控制冷冻温度不高于-50℃,真空度不高于20Pa,干燥至少12h,得到干燥产物;
f.将步骤e干燥所得产物置于浓度为5~7mol/L强碱水溶液中,使产物与强碱的质量比为2:1~4:1,在室温下搅拌12~24小时进行碱活化处理,离心并收集固体反应物,用去离子水多次洗涤后,干燥,得到干燥产物;
g.将步骤f所得产物置于管式炉中,在氩气气氛下,在600~800℃条件下,加热反应1~3小时,然后将所得产物分别用盐酸、去离子水和乙醇洗涤,将固体产物干燥后所得黑色粉末,即为具有较强重金属吸附性能的氮硫共掺类石墨烯生物炭材料。
2.根据权利要求1所述用于重金属去除的类石墨烯生物炭的制备方法,其特征在于:在所述步骤f中,所述的强碱水溶液为氢氧化钾和氢氧化钠中的至少一种溶质的水溶液。
3.一种用于重金属去除的类石墨烯生物炭,利用权利要求1所述用于重金属去除的类石墨烯生物炭的制备方法制备而成,其特征在于:进行氮硫掺杂改性,合成表面富含巯基和氨基硫氮官能团的氮硫共掺杂的类石墨烯生物炭材料。
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