申请/专利权人：农业农村部环境保护科研监测所

申请日：2021-10-08

公开（公告）日：2024-01-23

公开（公告）号：CN113952926B

主分类号：B01J20/20

分类号：B01J20/20;B01J20/30;B01J23/745;C02F1/28;C02F1/72;C02F101/10;C02F101/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.23#授权;2022.02.15#实质审查的生效;2022.01.21#公开

摘要：本发明涉及一种联合生物化学手段制备的负载水铁矿纳米颗粒生物炭同步去除砷和有机污染物的方法，将原始生物质材料混合后经过糙皮侧耳菌丝接种得到多孔农业废弃物，并利用酸改性处理和厌氧热解处理，制备生物炭的同时使得其的多孔性得以体现，在此基础上，在液相中保持生物炭颗粒悬浊状态下合成、负载水铁矿纳米颗粒，重构孔隙结构，制备出一种孔隙联通、负载均匀的改性生物炭材料。应用于对砷和有机污染物吸附和降解中，在45小时的处理时间内，砷和亚甲基蓝的去除率始终高于96％，过程中材料吸附砷达到826mgkg‑1，降解亚甲基蓝达到32.6mgg‑1，达到同步去除砷和有机复合污染物的目的，有效利用农业废弃物，既增加了经济效益，又避免了对环境生态的污染，具有重要的研发及转化应用意义。

主权项：1.一种联合生物化学手段制备的负载水铁矿纳米颗粒生物炭同步去除砷和有机污染物的方法，其特征在于：具体工艺方法步骤如下：1原始生物质材料前处理与混合：取如下质量份数的各组分：棉籽壳70份，玉米芯5份，玉米秸秆10份，麦麸8份，豆粕5份，白灰2份，粉碎过20目筛，均匀混合，加水调至含水率65％，置于带气体交换小孔的长方形塑料半密闭容器内，压实，在温度97-100℃下，高压灭菌20-30分钟后，调节含水率为50-65％；2菌丝接种和管理：用打孔棒均匀地在步骤1得到的原始生物质材料上打直径为1.3-1.5cm、深1.8～2.4cm的接种孔，将约2cm3的菌丝团簇体塞入接种孔，使接种孔与菌丝团簇密切吻合，在室温和无菌条件下完成糙皮侧耳菌丝接种，接种后控制温度为23-28℃，湿度72-80％，经过12-18天的培养，菌丝可长满容器，此时，在长方形塑料半密闭容器开口，使真菌菌丝进一步生长；3多孔农业废弃物的获取：待菌丝生长4-8个月收取多孔农业废弃物，经干燥、破碎之后，再过60目筛备用；4化学改性优化多孔农业废弃物孔隙结构：将80-120g干燥好的多孔农业废弃物浸泡于500mL浓度为0.8-1.2mol·L-1的HCl溶液中，不断搅拌加热至90℃后自然冷却至室温，混合物用去离子水清洗以去除多余的HCl，烘干过60目筛；5厌氧热解处理：将上述步骤4制得的改性生物炭置于马弗炉中在600℃，N2保护下，厌氧条件下热解1小时，冷却至室温后取出；6负载水铁矿纳米颗粒：将50g上述步骤5制得的生物炭加入2L浓度为0.1molL-1FeNO33溶液中，制备出生物炭和水铁矿纳米颗粒质量比为4的负载水铁矿纳米颗粒生物炭，调节pH稳定后，用水对所得沉淀进行多次洗涤去除多余离子后通过冷冻干燥。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 农业农村部环境保护科研监测所 一种联合生物/化学手段制备的负载水铁矿纳米颗粒生物炭同步去除砷和有机污染物的方法

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