[发明专利]一种生物质体相炭材料及其制备和在环境修复领域的应用

权利要求书

1.一种生物质体相炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将芭蕉科植物的废弃物切成小块，在阳光下晾晒去除表面水分，再放入恒温干燥箱中进一步去除水分；

(2)将芭蕉科植物废弃物小块浸渍于碱溶液中，然后通过真空浸渍或超声处理，待反应结束后，将碱处理后的芭蕉科植物废弃物小块进行洗涤和干燥；

(3)将碱处理后的芭蕉科植物废弃物小块置于坩埚，放置在管式炉中，在氮气条件下高温煅烧；将碳化所得样品切割成适宜的大小，得到生物质体相炭材料；

步骤(2)中的碱液为NaOH、KOH、K₂CO₃、KHCO₃溶液中的一种或几种混合，所述碱液的质量浓度为5％～25％；

步骤(2)中所述真空浸渍处理具体为：将浸渍于碱液中的芭蕉科植物废弃物小块放置于真空干燥箱，抽真空至-0.08～-0.1MPa，在25～60℃下进行真空处理2～24h；

步骤(2)中所述超声处理具体为：将浸渍于碱液中的芭蕉科植物废弃物小块置于超声波清洗机中，在25～60℃下进行超声处理0.5～12h；

步骤中(3)所述生物质体相炭材料是由生物质原料放置于管式炉中加热、升温、碳化得到；加热过程中持续向管式炉内通入99.9％或以上纯度的氮气；碳化温度为500～900℃，升温速率为1～20℃/mi/，碳化时间为1～6h。

2.根据权利要求1所述生物质体相炭材料的制备方法，其特征在于，芭蕉科植物的废弃物包括芭蕉或香蕉的杆或茎叶。

3.根据权利要求1所述生物质体相炭材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(2)中所述干燥的温度为50～100℃，干燥时间为4～24h。

4.根据权利要求1所述生物质体相炭材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述洗涤过程具体为：将碱液处理后的芭蕉科植物废弃物小块取出后置于装有去离子水的容器中，将容器置于摇床中，多次更换去离子水进行洗涤直至中性，随后将洗涤完成的芭蕉科植物废弃物小块置于烘箱中干燥。

5.一种生物质体相炭材料，其特征在于，通过权利要求1～4任一项所述方法制备得到。

6.根据权利要求5所述生物质体相炭材料在环境修复领域的应用，其特征在于，包括用于处理饮用水污染中重金属或有机染料污染；或用于CO₂吸附。