一种铁基生物炭材料、其制备工艺以及其在土壤污染治理中的应用

摘要

本发明属于土壤重金属修复技术领域，具体公开了一种制备铁基生物炭材料的方法、由此制备的铁基生物炭材料以及采用该铁基生物炭材料治理土壤中重金属污染的方法。本发明的铁基生物炭材料以生物质为原料，通过高温碳化的方法，在制备生物炭过程中，加入含铁化合物，将铁以特定比例掺杂，形成具有特殊结构和功能的铁基生物炭材料。该材料制备工艺简便、生产成本较低、生产周期较短，获得的铁基生物炭材料对砷镉复合污染土壤修复具有独特的作用，能有效降低土壤中砷镉的生物有效性，大幅度降低砷镉复合污染土壤中种植的农产品中砷镉的含量，且对农作物无毒副作用，施用安全，可大规模应用于对砷镉复合污染土壤的治理。

主权项

一种制备铁基生物炭材料的方法，包括如下步骤：(1)制备生物炭材料：将生物质晾干、破碎，经加热处理后，继续升温到300℃～800℃，保温3～12小时，停止加热；(2)制备铁和生物炭的混合物：将含铁化合物加入到步骤(1)制备的生物炭材料中，得到铁和生物炭的混合物，其中碳与铁的质量百分比为9～50：1，搅拌反应；(3)生物炭材料的活化：将质量百分比为0.01～10％的还原剂溶液加入到步骤(2)制备的混合物中，搅拌反应2～6小时；(4)铁基生物炭材料的制备：将乳化剂溶液加入到步骤(3)制备的生物炭活化材料中，在300℃～800℃温度下搅拌反应2～6小时，冷却、晾干和粉碎后，即得到铁基生物炭材料。