[发明专利]一种去除水中铬的磁性多孔生物炭的制备和使用方法

权利要求书

1.一种去除水中铬的磁性多孔生物炭的制备方法，其特征在于：以Fe(III)为磁性前驱物，通过浸渍负载后慢速热解及原位炭还原的方法，将卤虫卵壳制备成为磁性多孔生物炭；

所述生物炭的生物质原料为卤虫卵壳；所述磁性来源于纳米Fe₃O₄颗粒且前驱物为Fe(III)，纳米Fe₃O₄颗粒的平均粒径为70nm且均匀分布于孔径为200nm-2μm的微观多级孔道结构中；

具体步骤如下：

A、将卤虫卵壳用乙醇溶液清洗烘干后，浸渍于FeCl₃溶液中，25℃下搅拌24h，过滤取出固体于60℃下烘干；

B、将上述烘干后的固体置于管式炉中，通入氮气保护，升温进行慢速热解及原位炭还原；

C、将上述热解还原后的材料冷却至室温，研磨后用去离子水清洗去除杂质，60℃下烘干，获得磁性多孔生物炭；

所述步骤A中的FeCl₃溶液浓度为1mol/L，卤虫卵壳与FeCl₃溶液之比为1g：40mL；

所述步骤B中的升温速率为12.5℃/min，热解温度为450℃，时间为5h。

2.根据权利要求1所述的制备方法制得的磁性多孔生物炭的使用方法，其特征在于：所述磁性多孔生物炭能够重复使用且能够在共存离子Cl^-、NO₃^-或SO₄^2-高达64倍浓度的前提下同时高效除去水中的Cr(VI)和Cr(III)。

3.根据权利要求2所述的使用方法，其特征在于：具体步骤如下：

①将一定量的磁性多孔生物炭作为吸附剂投入到含铬水中，振荡吸附一段时间；

②分离吸附剂；

③将分离后的吸附剂置于NaOH溶液中再生一段时间即可再次用于水中铬的去除。

4.根据权利要求3所述的使用方法，其特征在于：所述步骤①中吸附剂投加量为1.0L含铬水中投加0.5g吸附剂，水温控制在20-60℃，pH控制在1-7，振荡吸附时间为24h。

5.根据权利要求3所述的使用方法，其特征在于：所述步骤②中吸附剂的分离方法为磁性分离或静置沉淀。

6.根据权利要求3所述的使用方法，其特征在于：所述步骤③中NaOH的浓度为0.1mol/L，再生时间为24h。