[发明专利]超声活化生物炭及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种超声活化生物炭的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）对生物质进行清洗、除杂；

（2）对步骤（1）得到的产物分散于水中，并进行超声活化前处理，得到活化生物质；

（3）将所述活化生物质进行干燥后，在惰性气氛的存在下，进行热解反应，得到生物炭；

（4）将所述生物炭分散于水中，并进行超声活化后处理，得到所述超声活化生物炭；

步骤（2）中，所述超声活化前处理的条件包括：频率为80-100kHz，功率为500-700W，温度80-100℃，时间10-16h；

步骤（3）中，所述热解反应的条件包括：以2-3℃·min^-1的升温速率从室温升温至565-645℃，保持2.5-3.5h进行所述热解反应；

步骤（4）中，所述超声活化后处理的条件包括：频率为40-80kHz，功率为500-700W，温度为40-50℃，时间11-12h；

所述惰性气氛为二氧化碳和/或氩气。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述生物质选自柠条、苹果树枝、枣树枝、梧桐锯末、槐树皮和玉米秸秆中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述生物质包含38-46wt%的纤维素、13-22wt%的半纤维素和32-39wt%的木质素。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤（3）中，所述干燥的条件包括：干燥温度为160-200℃，干燥时间为2-5h。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括：对步骤（4）中超声活化处理得到的产物依次进行过滤、干燥，得到所述超声活化生物炭。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述干燥处理的条件包括：干燥温度为100-110℃，干燥时间为4-8h。

7.一种由权利要求1-6中任意一项所述的方法制备得到的超声活化生物炭。

8.根据权利要求7所述的超声活化生物炭，其中，所述超声活化生物炭的比表面积为90-560m²·g⁻¹；所述超声活化生物炭的孔体积为0.12-0.96 cm³·g⁻¹；所述超声活化生物炭的平均孔径为2.1-48.9nm；所述超声活化生物炭的灰分含量≤1.5wt%。

9.一种权利要求7或8所述的超声活化生物炭在含铵工业废水处理中和/或作为土壤缓释氮肥的应用。