[发明专利]一种生物炭磁性复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种生物炭磁性复合材料，其特征在于，该生物炭磁性复合材料以纳米四氧化三铁和花生壳为原材料，通过用乙醇融合纳米四氧化三铁与酸改性生物炭的方法赋磁，之后经真空冷冻干燥制得。

2.一种如权利要求1所述生物炭磁性复合材料的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：

(1)将花生壳在低温下烘干至完全干燥，粉碎成粉末状后过60～100目筛，得到花生壳生物质；

(2)将烘干后的花生壳生物质经限氧升温热解法制得原始生物炭，过60～100目筛备用；

(3)将原始生物炭与1～2mol/L的硝酸溶液按1:10～1:20的固液比混合，室温下恒温振荡对其进行酸改性，之后用蒸馏水清洗生物炭多次，直至上清液呈中性，收集固体物质并在低温下烘干至完全干燥后，研磨，过60～100目筛，制得酸改性生物炭；

(4)将酸改性生物炭与纳米四氧化三铁以质量比1:1混合后，按照固液比为1:10～1:20加入有机溶剂乙醇，将混合物质超声处理以防止纳米四氧化三铁团聚，之后进行磁力搅拌，使两者充分混合；

(5)将得到的混合物离心后倒出上清液，用蒸馏水清洗残留固体多次，取出固体物质在-20～-10℃的温度下密封冷冻至完全冻干，之后真空冷冻至完全干燥，过60～100目筛，制得本发明所述的生物炭磁性复合材料。

3.根据权利要求2所述的一种生物炭磁性复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中和步骤(3)中所述的低温均为60～100℃。

4.根据权利要求2所述的一种生物炭磁性复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的经限氧升温热解法为将烘干后的花生壳生物质在温度为530-550℃的缺氧条件下加热2.5～3.0h。

5.一种如权利要求1所述生物炭磁性复合材料的应用，其特征在于，将所述生物炭磁性复合材料投加到重金属废水中，在室温下翻转震荡1～72h。

6.根据权利要求5所述的一种生物炭磁性复合材料的应用，其特征在于，所述生物炭磁性复合材料在所述重金属废水中的投加浓度为3～10g/L。

7.根据权利要求5所述的一种生物炭磁性复合材料的应用，其特征在于，将所述生物炭磁性复合材料投加到所述重金属废水中之前，调节pH为6.0-6.5。

8.根据权利要求5所述的一种生物炭磁性复合材料的应用，其特征在于，用磁铁对剩余液中的生物炭磁性复合材料进行固液分离，完成对吸附剂的回收。

9.根据权利要求5所述的一种生物炭磁性复合材料的应用，其特征在于，所述重金属废水为含六价铬废水。

10.根据权利要求9所述的一种生物炭磁性复合材料的应用，其特征在于，所述含六价铬废水中，六价铬离子浓度为10～50mg/L。