[发明专利]一种焦磷酸盐改性生物炭的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种焦磷酸盐改性生物炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：农林牧废弃物的预处理；

S2:球磨处理，得到水热生物炭的前驱体；

S3：水热碳化，得到水热生物炭；

S4：焦磷酸盐的掺杂和热解碳化。

2.根据权利要求1所述的焦磷酸盐改性生物炭的制备方法，其特征在于：所述S1包括如下步骤：将农林牧废弃物粉碎为1公分以下的段、块，并通过自然晾晒使其含水量达到35％以下。

3.根据权利要求2所述的焦磷酸盐改性生物炭的制备方法，其特征在于，所述农林牧废弃物包括但不限于农林业生产过程中所产生的秸秆、残枝败叶、木材下脚料。

4.根据权利要求1所述的焦磷酸盐改性生物炭的制备方法，其特征在于：所述S2包括如下步骤：将10g S1粉碎的农林牧废弃物和蒸馏水按照1：2-20的比例一同加入玛瑙球磨罐中，并加入100-200g玛瑙圆珠，在行星式球磨机中以150-350r·min^-1的速度球磨1-20h。

5.根据权利要求1所述的焦磷酸盐改性生物炭的制备方法，其特征在于，所述S3包括如下步骤：将S2球磨后的生物炭前躯体与蒸馏水按照1-10：1的比例添加水热反应釜中，并置于烘箱中以1-10℃/min升温速率从室温升温至150-250℃，保持水热反应2-12h，随后自然冷却至室温，过滤取出物料，干燥后制得水热生物炭。

6.根据权利要求1所述的焦磷酸盐改性生物炭的制备方法，其特征在于，所述S4包括如下步骤：(1)将S3中的水热生物炭、焦磷酸盐和蒸馏水按照1：0.1-2：5-20的质量比混合，使用搅拌器在室温下以50-800r·min^-1的速度搅拌0.5-10h；(2)将上述材料烘干后置于气氛炉或马弗炉中，对其进行400-900℃高温热解处理，获得改性生物炭样品。

7.根据权利要求6所述的焦磷酸盐改性生物炭的制备方法，其特征在于，所述的改性生物炭的制备过程是指以氮气为作保护气，在马弗炉或气氛炉中以1-10℃的升温速率达到预设温度，并在400-900℃下维持1-10h。

8.一种处理重金属污染水体和土壤的方法，其特征在于，应用权利要求1-7中任一项权利要求所述的焦磷酸盐改性生物炭的制备方法制备得到的焦磷酸盐改性生物炭。

9.根据权利要求8所述的一种处理重金属污染水体和土壤的方法，其特征在于，将所述焦磷酸盐改性生物炭添加到重金属污染的水体或土壤中。