[发明专利]一种桑树杆生物炭/Fe-Mn复合吸附剂的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种桑树杆生物炭/Fe‑Mn复合吸附剂的制备方法及应用。将桑树杆炭化，磨碎；所得桑树杆生物炭中加入氢氧化钾溶液浸渍，过滤，烘干，活化，洗涤产物至中性，过滤，干燥，得桑树杆生物炭中间体；桑树杆生物炭中间体超声波振荡均匀后，加入KMnO₄溶液，搅拌；再加入NH₄HCO₃溶液，搅拌；滴加Fe(NO₃)₃溶液，用NaOH溶液调节pH值，水浴加热，搅拌。冷却、洗涤、过滤、干燥、磨碎，得桑树杆生物炭/Fe‑Mn复合吸附剂，其吸附Cr(VI)和磷最佳pH值分别是3.0和3.0~6.0。本发明工艺设备简单、易行，成本低；所得吸附剂具有良好的吸附效果，能应用于含铬和含磷等废水的深度处理。

主权项

1.一种桑树杆生物炭/Fe‑Mn复合吸附剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）将桑树杆去皮后晾干，破碎后过20目筛，置于烘箱中在65~85 ℃下烘干备用；（2）将步骤（1）所得桑树杆粉末置于马弗炉中，以5度/分钟的升温速率升到400~600 ℃炭化3小时，将所得产物研磨过100目，获得桑树杆生物炭；（3）取6~8 g步骤（2）所得生物炭置于500 mL的烧杯中，加入100 mL浓度为4.0~6.0 mol/L的氢氧化钾溶液，将烧杯置于25 ℃的恒温振荡摇床中，以120~180转/分钟的振荡转速在摇床中浸渍12小时，然后过滤，烘干；将烘干后的生物炭在700~900 ℃下活化1小时，再用去离子水洗涤产物3~5遍，当滤液pH值为7.5，过滤，滤饼置于瓷盘中在110 ℃下干燥6小时，获得桑树杆生物炭中间体；（4）于500 mL烧杯中加入3~6 g步骤（3）所得桑树杆生物炭中间体，用超声波振荡仪在频率为25~45 KH_Z下超声振荡30分钟后，在温度为25 ℃的磁力恒温水浴锅中，加入50 mL浓度为0.1~0.2 mol/L的KMnO₄溶液，磁力搅拌15分钟；（5）向步骤（4）产物中加入50 mL浓度为1~1.5 mol/L的NH₄HCO₃溶液，继续磁力搅拌15分钟；（6）在磁力搅拌下，用滴定管向步骤（5）产物中缓慢滴加50 mL浓度为0.2~0.4 mol/L的Fe(NO₃)₃溶液，再用浓度为1.0~3.0 mol/L的NaOH溶液调节混合物pH值到8.5~9.5，水浴加热到95 ℃，继续磁力搅拌4~12小时；（7）将步骤（6）所得混合产物自然冷却，过滤，所得产物经超纯水洗涤3遍，再用无水乙醇洗涤1遍，滤饼置于瓷盘中在85 ℃下干燥24~48小时，研磨过200目筛，得桑树杆生物炭/Fe‑Mn复合吸附剂。