一种金属元素改良生物炭基硝酸根吸附剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种金属元素改良生物炭基硝酸根吸附剂及其制备方法，即使用秸秆作为原材料，使用金属离子在一定条件下浸渍、热解、洗涤，制备了一种金属离子改良生物炭。本发明通过对含硝酸根废水进行吸附研究，比较改良前后生物炭的吸附效果，发现本发明制备的改良生物炭对硝氮具有良好的吸附性能。其中Mg²⁺改性的小麦秸秆炭对硝态氮的吸附效果最佳，在优化的条件下制备的Mg²⁺改良生物炭对硝氮的吸附性能相对改性之前提高10倍，且较短时间即可达到吸附平衡。改性后的生物炭吸附剂是具有应用潜力的绿色吸附剂，能有效的去除水体中的硝氮，同时达到固碳减排、缓解面源污染的效果。

主权项

一种金属元素改良生物炭基硝酸根吸附剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）准备秸秆材料：将秸秆粉碎后过筛，用去离子水浸泡并清洗，得到洗净的秸秆粉末，烘干；2）制备秸秆材料与金属盐溶液的混合物A1：配置摩尔浓度为0.5‑2.0 mol/L的金属盐溶液，金属盐溶液为氯化镁、氯化钙、氯化铝溶液的一种或几种；将步骤1）制备的秸秆粉末与金属盐溶液以质量体积比1:2‑1:10g/mL混合，浸渍不低于1h，离心去除上清液，烘干；将此时得到的浸渍后的秸秆材料记为A1；3）制备金属元素改良生物炭A2：将步骤2）制备A1材料在400‑700℃条件下灼烧热解以获得炭材料，热解时间为1h‑4h；热解结束后，自然冷却到室温，将制备的炭材料过筛并使用0.01 mol/L稀盐酸溶液浸泡；然后使用去离子水清洗至pH为5‑7，最后将其烘干，装瓶备用；此时获得的炭材料即为金属元素改良生物炭基硝酸根吸附剂，记为A2。