一种介孔牛粪炭重金属吸附材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种介孔牛粪炭重金属吸附材料的制备方法，属于吸附材料制备技术领域。本发明以牛粪为原料，经晾晒炭化得到牛粪炭，将其用含金属盐的溶液浸泡，并用液氮冷冻，在冰劈作用下使牛粪炭内部膨胀，孔隙扩大，以牛粪炭为基质，镍、铝为骨架，最后经植物匀浆和黑曲霉的复合发酵改性，最终形成介孔结构，得到介孔牛粪炭重金属吸附材料。本发明制备的介孔牛粪炭重金属吸附材料对重金属的吸附效果好，吸附率达到97％以上；利用率高，大大减少了吸附材料的浪费，节约成本。

主权项

一种介孔牛粪炭重金属吸附材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取10～20kg牛粪平铺在竹筛中，放在阳光下曝晒5～7天直至牛粪含水量低于5%，将晒干后的牛粪用气流粉碎机粉碎10～15min后出料，得到牛粪颗粒，再将牛粪颗粒放入炭化炉中，在氮气氛围下以500～600℃保温炭化3～5h，得到牛粪炭颗粒；（2）称取400～500g上述得到的牛粪炭颗粒浸入3～5L无水乙醇中，用搅拌机搅拌10～15min得到混合液，再向混合液中加入30～40g碳酰胺、3～5g十二烷基三甲基氯化铵、6～8g硝酸镍和10～12g氯化铝，转入超声振荡仪中，以200～300W功率超声振荡浸渍12～14h，过滤分离得到滤渣，立即用液氮喷淋冷冻5～10min，待其自然恢复至室温，即得预处理牛粪炭；（3）称取2～3kg柠檬、3～5kg葡萄和6～8kg罗望子依次放入组织粉碎机中粉碎15～20min，粉碎结束后再将粉碎物转入匀浆机匀浆20～30min得到混合浆料，将上述预处理牛粪炭装入纱布袋中放入发酵罐，再向发酵罐中加入牛粪炭总质量5～8倍的混合浆料直至将纱布袋完全覆盖，得到混合发酵底物；（4）按接种量为10%向上述混合发酵底物中接入黑曲霉，密封罐口后在35～40℃下保温发酵7～9天，发酵结束后取出纱布袋，倒出发酵改性后的牛粪炭，再将其平铺在荷叶上，放在温度为30～40℃、空气相对湿度为60～80%的环境下，每隔12h在牛粪炭上淋洒2～3L沼气液使其自然发霉10～14天；（5）待上述发霉牛粪炭表面菌丝长度达到0.5～1.0mm时，将牛粪炭放入高温灭菌锅中，在120～130℃下灭菌10～15min，再移入真空冻干机，在‑30～‑25℃下冷冻干燥，装袋后即得介孔牛粪炭重金属吸附材料。