[发明专利]一种原位再生固废生物质炭基材料用于吸附治理有机污染物的方法

权利要求书

1.一种原位再生固废生物质炭基材料用于吸附治理有机污染物的方法，其特征在于将固废生物质炭基材料加入到有机污染物废水中，调节废水pH值至2.5~4有效提高吸附性能，吸附平衡后经滤膜过滤分离出固废生物质炭基材料，得到处理后的水体；其中，所述固废生物质炭基材料是以果蔬固废物为原料采用熔盐法制备得到的生物炭为载体，耦合水热法对生物炭表面进行改性负载多金属尖晶石催化剂而形成的复合材料。

2.如权利要求1所述的一种原位再生固废生物质炭基材料用于吸附治理有机污染物的方法，其特征在于固废生物质炭基材料吸附有机污染物后可湿法原位再生，然后重复用于有机污染物的吸附，其中再生的具体过程为：将吸附平衡的固废生物炭基材料转移至事先配置的再生试剂中，搅拌重分散，直接进行反应或者经光源照射诱发光催化反应，反应0.5~3h后过滤，经过70~90 ℃烘干，得到再后的生固废生物质炭基材料。

3.如权利要求2所述的一种原位再生固废生物质炭基材料用于吸附治理有机污染物的方法，其特征在于所述再生试剂为浓度80~150mmol/L的H₂O₂溶液或者过一硫酸盐溶液。

4.如权利要求2所述的一种原位再生固废生物质炭基材料用于吸附治理有机污染物的方法，其特征在于所述光源为氙灯、LED或自然光。

5.如权利要求1所述的一种原位再生固废生物质炭基材料用于吸附治理有机污染物的方法，其特征在于所述固废生物质炭基材料中，多金属尖晶石催化剂耦合生物炭的质量比例在1 : 1~100。

6.如权利要求1所述的一种原位再生固废生物质炭基材料用于吸附治理有机污染物的方法，其特征在于固废生物质炭基材料的制备方法包括以下步骤：

1）将果蔬固废物经过前处理，前处理后的果蔬固废物粉末加入LiCl-ZnCl₂混合盐中进行混合，混合后的物料放入管式炉中，在N₂气氛下于300~500℃温度反应1~3 h；取出后置于0.1~0.5 M的HCl溶液中搅拌清洗6~9 h，过滤所得产物用超纯水洗涤以去除离子杂质，得到生物炭材料；

2）将Zn(NO₃)₂6H₂O、Mn(NO₃)₂4H₂O、Fe(NO₃)₃9H₂O和柠檬酸按摩尔比1 : 2~4 : 6~10 :10~15溶于去离子水中，在45~70 ℃的水浴锅中持续搅拌0.5~2 h，同时逐滴缓慢加入NaOH溶液使得OH^-与Fe³⁺的摩尔比达到7~9:1，使其充分反应；冷却至室温后，用氨水调节溶液pH为12~13，得到混合溶液；其中，Zn(NO₃)₂6H₂O、Mn(NO₃)₂4H₂O、Fe(NO₃)₃9H₂O和柠檬酸的摩尔比优选为1 : 3 : 8 : 13；

3）将步骤1）所得的产物通过水热法制备生物炭基复合材料，具体过程为：向步骤2）所得混合溶液中加入步骤1）中的产物，充分混匀后转移至反应釜中，将反应釜密闭并置于180~220℃烘箱内反应4~6 h后，取出冷却至室温，经过滤、超纯水洗涤至pH值近中性，再用丙酮冲洗，干燥，即制得产品。

7.如权利要求6所述的一种原位再生固废生物质炭基材料用于吸附治理有机污染物的方法，其特征在于果蔬固废物原料产生于果蔬类产品在生产、消费、食用过程，得到的果实废弃物、水果皮、蔬菜枝叶中的至少一种。