本發(fā)明涉及生物炭制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物多孔炭的制備方法及其制備實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

生物炭因其豐富的孔結(jié)構(gòu)而被用作電池材料、吸附材料等功能性材料，且成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和關(guān)注焦點(diǎn)，但是生物炭制備的環(huán)境要求較苛刻，必須是真空限氧環(huán)境下進(jìn)行，目前制備生物炭的方法主要是通過真空熱處理爐在高真空下進(jìn)行熱解炭化或通過馬佛爐中充入N2、Ar2等惰性氣體環(huán)境下進(jìn)行熱解制備，這些方法最大的缺點(diǎn)是耗時(shí)長(zhǎng)、設(shè)備成本較高、工藝復(fù)雜、制備量少等，本發(fā)明通過對(duì)生物炭制備原料容器進(jìn)行密封限氧的方式在普通箱式電阻爐內(nèi)進(jìn)行，成功制備出了多孔生物炭，且具有耗時(shí)短、制備量大、成炭率高、制備工藝簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種生物多孔炭的制備方法及其制備實(shí)驗(yàn)方法，具有耗時(shí)短、制備量大、成炭率高、制備工藝簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

一種生物多孔炭的制備方法，包括以下步驟：

S1、準(zhǔn)備植物質(zhì)類廢棄物A、B和C各50g，切割至長(zhǎng)度2～3厘米，形成原料A1、B1和C1，備用；

S2、將原料A1、B1和C1在電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)用溫度80攝氏度烘干4～6小時(shí)，直到所述原料的含水率為5％～10％，形成原料A2、B2和C2；

S3、將原料A2、B2和C2分別放置于直徑90厘米、高45厘米的圓柱狀的平底坩鍋A、B和C中，分別蓋上蓋子，用防水阻燃高溫膠分別將平底坩鍋A、B和C和蓋子之間的縫隙填滿，使所述平底坩鍋A、B和C內(nèi)分別形成密閉空間；

S4、將平底坩鍋A、B和C靜置6～8小時(shí)；

S5、將S4后的平底坩鍋A、B和C放入同一個(gè)箱式電阻爐中，設(shè)置箱式電阻爐的溫度為280～320攝氏度，定時(shí)保溫45分鐘；

S6、45分鐘后，靜置于所述箱式電阻爐中直到溫度冷卻至100攝氏度，再取出放置于室溫下冷卻至室溫。

作為優(yōu)選，所述原料A1、B1和C1可分別是麥秸稈、葵秸稈、栗子殼、葵子殼、柚子皮或橙皮中的任意一種。

作為優(yōu)選，所述原料A1是麥秸稈，所述原料B1是栗子殼，所述原料C1是橙皮。

作為優(yōu)選，所述S3中的防水阻燃高溫膠還可以是高溫玻璃膠或高溫硅膠中的一種。

一種生物多孔炭的制備方法，包括以下步驟：

S1、準(zhǔn)備植物質(zhì)類廢棄物A、B和C各5～10mg，粉碎研磨過100目篩，形成原料A1、B1和C1，備用；

S2、將原料A1、B1和C1放入熱性能分析儀上進(jìn)行分析，得到所述原料A1、B1和C1的熱重分析線圖；

S3、從圖中可以得出所述原料A1、B1和C1的失重溫度為280～320攝氏度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過對(duì)生物炭制備原料容器進(jìn)行密封限氧的方式在普通箱式電阻爐內(nèi)進(jìn)行，成功制備出了多孔生物炭，且具有耗時(shí)短、制備量大、成炭率高、制備工藝簡(jiǎn)單、成本低。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明一種生物多孔炭的SEM圖。

圖2示出了本發(fā)明一種生物多孔炭的SEM圖。

圖3示出了本發(fā)明一種生物多孔炭的SEM圖。

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例一附圖。

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例一中對(duì)Pb2+的吸附力對(duì)比圖。

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例二中三種生物炭對(duì)不同初始濃度亞甲基藍(lán)的吸附性對(duì)比圖。

圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例二中亞甲基藍(lán)濃度為50mg/L時(shí)三種生物炭的吸附性對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

在詳細(xì)說明本發(fā)明各實(shí)施例的技術(shù)方案前，對(duì)所涉及的名詞和術(shù)語進(jìn)行解釋說明。需要注意的是，在本說明書中，名稱相同或標(biāo)號(hào)相同的部件代表相似或相同的結(jié)構(gòu)，且僅限于示意的目的。

一種生物多孔炭的制備方法，包括以下步驟：

S1、準(zhǔn)備植物質(zhì)類廢棄物A、B和C各50g，切割至長(zhǎng)度2～3厘米，形成原料A1、B1和C1，備用；

S2、將原料A1、B1和C1在電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)用溫度80攝氏度烘干4～6小時(shí)，直到所述原料的含水率為5％～10％，形成原料A2、B2和C2；

S3、將原料A2、B2和C2分別放置于直徑90厘米、高45厘米的圓柱狀的平底坩鍋A、B和C中，分別蓋上蓋子，用防水阻燃高溫膠分別將平底坩鍋A、B和C和蓋子之間的縫隙填滿，使所述平底坩鍋A、B和C內(nèi)分別形成密閉空間；

S4、將平底坩鍋A、B和C靜置6～8小時(shí)；

S5、將S4后的平底坩鍋A、B和C放入同一個(gè)箱式電阻爐中，設(shè)置箱式電阻爐的溫度為280～320攝氏度，定時(shí)保溫45分鐘；

S6、45分鐘后，靜置于所述箱式電阻爐中直到溫度冷卻至100攝氏度，再取出放置于室溫下冷卻至室溫。

所述原料A1、B1和C1可分別是麥秸稈、葵秸稈、栗子殼、葵子殼、柚子皮或橙皮中的任意一種。A1可以是麥秸稈、葵秸稈或其他的秸稈。B1可以是栗子殼、葵子殼等其他的果殼。C1可以是柚子皮或橙皮等的果皮。

所述原料A1是麥秸稈，所述原料B1是栗子殼，所述原料C1是橙皮。

所述S3中的防水阻燃高溫膠還可以是高溫玻璃膠或高溫硅膠中的一種。

一種生物多孔炭制備實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟：

S1、粉碎研磨過100目篩，準(zhǔn)備植物質(zhì)類廢棄物5～10mg，形成原料A1、B1和C1，備用；

S2、將原料A1、B1和C1放入熱性能分析儀上進(jìn)行分析，得到所述原料A1、B1和C1的熱重分析線圖；

如圖4：其中，原料A1是麥秸稈，所述原料B1是栗子殼，所述原料C1是橙皮，分別簡(jiǎn)寫為WSB、PSB、OSB。

S3、從圖中可以得出所述原料A1、B1和C1的失重溫度為280～320攝氏度。

所述原料A1、B1和C1可分別是麥秸稈、葵秸稈、栗子殼、葵子殼、柚子皮或橙皮中的任意一種。

實(shí)施例一

原料A1、B1和C1可分別是麥秸稈、栗子殼或橙皮，分別簡(jiǎn)寫為WSB、PSB、OSB。將麥秸稈、栗子殼或橙皮在電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)用80度溫度烘干4h時(shí)間，直到所述原料的含水率等于5％；之后將麥秸稈、栗子殼或橙皮分別放置于直徑90厘米、高45厘米的圓柱狀的平底坩鍋A、B和C中，分別蓋上蓋子，用防水阻燃高溫膠分別將平底坩鍋A、B和C和蓋子之間的縫隙填滿，使所述平底坩鍋A、B和C內(nèi)分別形成密閉空間；將平底坩鍋A、B和C靜置6小時(shí)；將平底坩鍋A、B和C放入同一個(gè)箱式電阻爐中，設(shè)置箱式電阻爐的溫度為280攝氏度，定時(shí)保溫45分鐘；45分鐘后，靜置于所述箱式電阻爐中直到溫度冷卻至100攝氏度，再取出放置于室溫下冷卻至室溫，即可形成WSB生物炭、PSB生物炭和OSB生物炭。

以上實(shí)施例的WSB生物炭、PSB生物炭和OSB生物炭的SEM圖，如圖1～3。

基本性質(zhì)如下：

對(duì)Pb2+的吸附力如圖5。

實(shí)施例二

原料A1、B1和C1可分別是葵秸稈、葵子殼或柚子皮。將葵秸稈、葵子殼或柚子皮在電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)用80度溫度烘干6h時(shí)間，直到所述原料的含水率等于10％；之后將葵秸稈、葵子殼或柚子皮分別放置于直徑90厘米、高45厘米的圓柱狀的平底坩鍋A、B和C中，分別蓋上蓋子，用防水阻燃高溫膠分別將平底坩鍋A、B和C和蓋子之間的縫隙填滿，使所述平底坩鍋A、B和C內(nèi)分別形成密閉空間；將平底坩鍋A、B和C靜置8小時(shí)；將平底坩鍋A、B和C放入同一個(gè)箱式電阻爐中，設(shè)置箱式電阻爐的溫度為320攝氏度，定時(shí)保溫45分鐘；45分鐘后，靜置于所述箱式電阻爐中直到溫度冷卻至100攝氏度，再取出放置于室溫下冷卻至室溫，即可形成WSB生物炭、PSB生物炭和OSB生物炭。

WSB生物炭、PSB生物炭和OSB生物炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性如圖6和圖7所示。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。