[发明专利]一种复合生物炭的制备方法

说明书

一种复合生物炭的制备方法，包括：1)选花瓣作为原料，清洗、晾干；2)将可溶性锂盐加入去离子水中，混合均匀，得到质量浓度为0.01～0.1g/mL的锂盐溶液；3)清洗后的花瓣放入锂盐溶液中，然后置于水热反应釜中，在180～220℃温度下反应24h以上，反应完成后，自然冷却至室温，取出，离心分离、清洗、干燥；4)干燥后的产物研磨为粉体后放置于坩埚中，然后放入管式炉内，在惰性气体气氛下、550～750℃温度条件下煅烧4h以上，随炉自然冷却至室温后，取出，即可得到复合生物炭。本发明采用桃花、玉兰花等鲜花的花瓣作为原料进行炭化处理，得到了长方体或球体等特殊形貌的复合生物炭结构。

技术领域

本发明涉及一种立方体和球体的微纳结构复合生物炭的制备方法。

背景技术

生物炭是指生物质原材料，如植物组织、果园枝条、农作物废弃物、动物骨骼等在厌氧或缺氧的条件下，高温裂解炭化而形成的一种富碳产物。常见的生物炭有稻壳炭、秸秆炭和木炭等，其颗粒细、质地轻，为黑色蓬松状固态物质，其C含量为70％以上，主要组成元素除C外，还包括H，O，N，S及少量的微量元素。生物炭的原料来源广泛，含C量高，具有丰富的孔状结构，比表面积大，吸附能力强，稳定性好，成本低廉，已被广泛应用于农业、生态修复和环境保护等领域。

目前，生物炭的制备主要包括四个步骤：原料浸渍(强酸或者强碱)、高温炭化、洗涤、干燥。有研究报道了一种以植物的壳作为炭化原料制备生物炭的方法(Fabrication ofporous carbon microspheres with numerous spherical microstructures directlyfrom waste Camellia oleifera shells and their application in sustained-release of 5-fluorouracil,Microporous and Mesoporous Materials 250(2017)195-202.)，该方法需要先采用KOH和间苯三酚的混合溶液对原料进行预处理，且其炭化温度达到800℃以上。P.-W.Xiao等(P.-W.Xiao,Q.Meng,L.Zhao,J.-J.Li,Z.Wei,B.-H.Han,Biomass-derived flexible porous carbon materials and their applications insupercapacitor and gas adsorption,MaterialsDesign 129(2017)164-172.)报道了一种生物炭的制备方法，采用海藻作为原料，首先将其压制为块状，然后在高达1000℃的高温下进行炭化处理。现有的生物炭的制备过程中，通常采用农作物秸秆、稻壳、花生壳和玉米芯等作为炭化原料，在炭化过程中需要采用强酸或强碱的浸渍处理，炭化温度也很高，不利于其大规模生产和应用。

发明内容

本发明针对背景技术存在的缺陷，提出了一种复合生物炭的制备方法。本发明采用桃花、玉兰花等鲜花的花瓣作为原料进行炭化处理，得到了长方体或球体等特殊形貌的复合生物炭结构。

本发明的技术方案如下：

一种复合生物炭的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：选取花瓣作为原料，采用去离子水清洗，晾干；

步骤2：将可溶性锂盐加入去离子水中，混合均匀，得到质量浓度为0.01～0.1g/mL的锂盐溶液；

步骤3：将步骤1清洗后的花瓣放入步骤2配制得到的锂盐溶液中，花瓣与锂盐的质量比为(1.5～4):1，然后置于水热反应釜中，在180～220℃温度下反应24h以上，反应完成后，自然冷却至室温，取出；

步骤4：将步骤3取出的混合液离心分离，得到的产物先后采用无水乙醇和去离子水清洗，干燥；