[发明专利]聚苯胺联合聚吡咯负载磁改性生物炭的制备方法及应用

说明书

一种聚苯胺联合聚吡咯负载磁改性生物炭的制备方法及其应用，该方法包括如下步骤：S1、使用高铁酸盐改性生物炭，获得磁改性生物炭MBC；S2、配制磁改性生物炭水溶液；S3、在所述磁改性生物炭水溶液中加入聚乙烯吡咯丙烷并搅拌；S4、在经步骤S3得到溶液中加入苯胺溶液和HCl并搅拌；S5、依次加入吡咯和十六烷基三甲基溴化铵并搅拌；S6、在经步骤S5得到溶液中加入过硫酸铵与盐酸，搅拌，固体产物经洗涤干燥后得到所述聚苯胺联合聚吡咯负载磁改性生物炭。该方法所制备的磁改性复合材料能够实现对工业废水中六价铬离子具有选择性高效吸附与还原。

技术领域

本发明涉及废水处理技术，特别是涉及一种聚苯胺联合聚吡咯负载磁改性生物炭的制备方法及在选择性吸附六价铬中的应用。

背景技术

伴随着工业的发展，印染，化工，纺织与冶炼废水中含有高浓度Cr(VI)，直接排放于环境中将导致生态环境破坏。同时我国城市绿化面积逐年增加，产生的园林业废弃物也随之增加，园林类废弃物的处理与处置受到广泛关注。由此本专利从实现林业类废弃物资源化利用为目的，选择高铁酸盐改性林业类废弃物进而制备具有较大比表面积和磁改性的生物炭，提高其对重金属的吸附性能，同时磁改性生物炭，提高生物炭的回收性。并以此为基底材料，通过聚苯胺与聚吡咯协同改性，提高复合材料对Cr(VI)的吸附与光还原性能，实现对高浓度工业废水的有效处理。

目前没有发现聚苯胺与聚吡咯协同磁改性生物炭复合材料的制备以及其对高浓度重金属离子去除的研究。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明针对现有材料对重金属离子吸附性能不佳等问题，提出一种聚苯胺联合聚吡咯负载磁改性生物炭的制备方法及应用，实现重金属离子的高效吸附。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种聚苯胺联合聚吡咯负载磁改性生物炭的制备方法，包括如下步骤：

S1、使用高铁酸盐改性生物炭，获得磁改性生物炭MBC；

S2、配制磁改性生物炭水溶液；

S3、在所述磁改性生物炭水溶液中加入聚乙烯吡咯丙烷并搅拌；

S4、在经步骤S3得到溶液中加入苯胺溶液和HCl并搅拌；

S5、依次加入吡咯和十六烷基三甲基溴化铵并搅拌；

S6、在经步骤S5得到溶液中加入过硫酸铵与盐酸，搅拌，固体产物经洗涤干燥后得到所述聚苯胺联合聚吡咯负载磁改性生物炭。

进一步地：

所述高铁酸盐为K₂FeO₄。

步骤S1具体包括：取2 g K₂FeO₄溶解在50 mL蒸馏水中，加入前处理过的大叶油草5g，充分搅拌均匀，超声30 min，105℃干燥24 h，300℃反应2 h，自然冷却，用去离子水清洗，80℃干燥24 h，用研钵研磨，再用球磨仪粉碎，得到所述磁改性生物炭。

步骤S1具体包括：取2 g K₂FeO₄溶解在50 mL蒸馏水中，加入前处理过的大叶油草5g，搅拌均匀后加入1 mL 硝酸溶液，超声30 min，105℃干燥24 h，300℃反应2 h，自然冷却，用去离子水清洗至无色为止，80℃干燥24 h，用研钵研磨，再用球磨仪以220rpm的转速球磨15 min，再用研钵研磨后过60目筛，得所述磁改性生物炭。