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专利号: 2022105905781
申请人: 徐州工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2026-01-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种核壳式生物质吸附剂的制备方法,其特征在于,所述吸附剂包括多孔道碳内芯和多孔陶质外壳;其中:所述多孔道碳内芯是由玉米秸秆段碳化而来;所述多孔陶质外壳包覆在多孔道碳内芯表面且两者之间具有多孔陶质外壳原料渗入多孔道碳内芯表层形成的过渡层;

所述核壳式生物质吸附剂的制备方法包括如下步骤:(1)将玉米秸秆沿着其周向切段,将得到柱状的玉米秸秆段在保护气氛中碳化,得多孔道碳内芯,备用;

(2)将赤泥加入水中充分搅拌浸渍后静置,将上清液和底部赤泥浆体分离,得到碱性上清液、赤泥浆体备用;

(3)将所述赤泥浆体、碳酸钙颗粒、溶液混合匀混制成混合浆液;所述溶液的主要作用是使所述赤泥浆体、碳酸钙颗粒形成均匀的浆体;

(4)将步骤(1)的多孔道碳内芯浸入步骤(3)的混合浆液中,使多孔道碳内芯表面均匀挂浆,静置使混合浆液渗入多孔道碳内芯的表层,然后取出多孔道碳内芯后烘干,得干燥坯体;

(5)将所述干燥坯体在保护气氛中进行烧结,完成后冷却至室温,得吸附剂前驱体;

(6)将所述吸附剂前驱体用酸液浸渍,完成后取出,然后浸入步骤(2)的碱性上清液中,然后取出吸附剂前驱体,洗涤至中性并烘干,将该吸附剂前驱体在保护气氛中加热活化,完成后洗涤吸附剂前驱体至中性,即得核壳式生物质吸附剂;

步骤(3)中,所述碳酸钙颗粒的粒径为110 140目;

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步骤(3)中,所述混合浆液的固含量为20 30%,其中,所述赤泥浆体和碳酸钙的重量份~比为1:0.3 0.35;

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步骤(6)中,将所述吸附剂前驱体在碱性上清液中浸渍20 24小时,使碱性上清液充分~浸入吸附剂前驱体中;完成后取出用清水洗涤吸附剂前驱体至中性,然后在50 75℃烘干1~ ~

2小时。

2.根据权利要求1所述的核壳式生物质吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述玉米秸秆段的长度为1 3cm。

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3.根据权利要求1所述的核壳式生物质吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述碳化温度为450 650℃,时间为2 3.5小时。

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4.根据权利要求1所述的核壳式生物质吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述赤泥和水的重量份比为1:12 15。

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5.根据权利要求1所述的核壳式生物质吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述静置的时间为30 60min。

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6.根据权利要求1所述的核壳式生物质吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述静置时间为6 10min。

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7.根据权利要求1所述的核壳式生物质吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述烘干温度为50 75℃,时间为40 60min。

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8.根据权利要求1所述的核壳式生物质吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,所述烧结的温度为1000 1250℃,时间为2 4小时。

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9.根据权利要求1所述的核壳式生物质吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(6)中,所述酸液包括盐酸、硫酸、硝酸中的任意一种。

10.根据权利要求1‑9任一项所述的核壳式生物质吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(6)中,所述活化的温度为600 700℃,时间为1 1.5小时。

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11.根据权利要求1‑9任一项所述的核壳式生物质吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)、(5)、(6)中,所述保护气氛包括惰性气体。