[发明专利]一种基于Ni基双金属生物炭的疏水限域微珠的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种基于Ni基双金属生物炭的疏水限域微珠的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1、香雪球的培养：

a.筛选多个生长健壮的香雪球幼苗移栽到土壤中，分为若干组；

b.浇灌金属溶液：首先用一定浓度的NiCl₂溶液每天浇灌香雪球并生长一定时间；然后，再用一定浓度的FeCl₃溶液继续每天浇灌香雪球并生长一定时间；最后收割香雪球的根部、茎部或叶子部位，经清洗、烘干后，即得到富含Ni基双金属的香雪球炭源；

步骤2、Ni基双金属生物炭Ni/Fe-MSBC的制备：

取一定量的富含Ni基双金属的香雪球炭源和一定比例的NaCl/KCl混合盐或KCl/LiCl混合盐研磨均匀，将上述混合物放置在氧化铝坩埚中，随后转移至管式炉，在一定温度、氮气气氛下煅烧一定时间，待自然冷却后取出，产品用热水充分洗涤去除熔盐后，得到Ni/Fe-MSBC，并研磨至粉末，备用；

步骤3、Ni/Fe-MSBC@疏水限域微珠反应器的制备：

选用亲水性聚合物和疏水性聚合物作为封装Ni/Fe-MSBC的基体；

按比例将亲水性聚合物和疏水性聚合物溶解在N-甲基吡咯烷酮NMP中，再加入一定量的Ni/Fe-MSBC，随后于一定温度下机械搅拌得到微珠反应器铸造液，最后将微珠反应器铸造液逐滴滴入去离子水中，并多次更换去离子水，保证NMP溶剂完全置换到水中，通过相转化获得疏水限域的光芬顿复合微珠反应器，即基于Ni基双金属生物炭的疏水限域微珠HCBRs。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述NiCl₂溶液的浓度是0.01～2g/L，FeCl₃溶液的浓度是0.01～2g/L，Ni/Fe两者的质量比为10/1～1/10，用Ni离子溶液和Fe离子溶液浇灌的生长时间均为15～25天。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述富含Ni基双金属的香雪球炭源、NaCl和KCl的质量比为0.5g：2.96g：3.68g；或者，富含Ni基双金属的香雪球炭源、LiCl和KCl的质量比为0.5g：2.51g：3.04g。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述煅烧温度为500～900℃，煅烧时间为3～5h，管式炉升温速率为5℃/min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，

亲水性聚合物为聚丙烯腈PAN、醋酸纤维素CA或聚砜PSF；

疏水性聚合物为聚偏二氟乙烯PVDF、聚二甲基硅氧烷PDMS或聚四氟乙烯PTFE。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述Ni/Fe-MSBC粉末、NMP、亲水性聚合物和疏水性聚合物的质量百分比为2.5wt％：87.5wt％：0～10wt％：10～0wt％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述机械搅拌温度为50～70℃，搅拌时间为4～6h。

8.将权利要求1～7任一项所述的制备方法制得的基于Ni基双金属生物炭的疏水限域微珠用于光芬顿降解废水中四环素类抗生素的应用。