[发明专利]一种氮掺杂生物炭及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氮掺杂生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将再生纸的一部分放入到氮掺杂前驱体和碳酸氢盐的混合溶液中，静置15min～60min，去除浸泡在溶液中和未被溶液浸湿的再生纸，得到吸附有氮掺杂前驱体和碳酸氢盐的再生纸；所述再生纸在使用之前还包括以下处理：将再生纸剪为宽度为1cm～3cm的条状纸条，依次采用乙醇和水各洗涤2次～4次，干燥；所述再生纸为包装纸箱和/或纸筒；所述碳酸氢盐为碳酸氢钠；所述氮掺杂前驱体和碳酸氢盐的混合溶液中氮掺杂前驱体与碳酸氢盐的质量比为1∶1；所述氮掺杂前驱体为硫脲和/或尿素；

S2、将步骤S1中得到的吸附有氮掺杂前驱体和碳酸氢盐的再生纸进行煅烧，洗涤，干燥，得到氮掺杂生物炭。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述氮掺杂前驱体和碳酸氢盐的混合溶液中氮掺杂前驱体的浓度为50g/L～70g/L；所述氮掺杂前驱体和碳酸氢盐的混合溶液中碳酸氢盐的浓度为50g/L～70g/L。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述煅烧在氮气氛围下进行；所述煅烧过程中的升温速率为5℃/min～8℃/min；所述煅烧的温度为600℃～900℃；所述煅烧的时间为2h～3h；所述洗涤为依次采用乙醇和水各洗涤2次～4次。

4.一种氮掺杂生物炭，其特征在于，所述氮掺杂生物炭由权利要求1～3中任一项所述的制备方法制得。

5.一种如权利要求4所述的氮掺杂生物炭在去除水体中有机污染物中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：将氮掺杂生物炭与含有机污染物水体混合，搅拌，加入过硫酸盐进行氧化降解反应，完成对水体中有机物的去除；所述氮掺杂生物炭与水体中有机污染物的质量比为1～8∶1；所述过硫酸盐与水体中有机污染物的质量为1～20∶1。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述过硫酸盐为过二硫酸钠或过一硫酸氢钾；所述含有机污染物水体的pH值为2～11；所述含有机污染物水体中有机污染物为酚类污染物、抗生素类污染物或染料污染物；所述酚类污染物为双酚A、苯酚、2,4-二氯苯酚中的至少一种；所述抗生素类污染物为盐酸四环素和/或诺氟沙星；所述染料污染物为罗丹明B和/或甲基橙；所述搅拌过程中的转速为150rpm～300rpm；所述搅拌过程中的温度为15℃～35℃；所述搅拌的时间为60min～120min；所述氧化降解处理过程中的温度为15℃～35℃；所述氧化降解处理的时间为60min～140min。