，使得材料宏觀表現(xiàn)為更高的抗壓強(qiáng)度和較小的散失率。
[0083] 對(duì)實(shí)施例3中得到的成型生物碳的產(chǎn)率進(jìn)行測(cè)定，得到結(jié)果見表2。
[0084] 對(duì)實(shí)施例3中得到的成型生物碳的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行進(jìn)行測(cè)試，采用三組樣品進(jìn)行測(cè) 試，得到其抗壓強(qiáng)度測(cè)試曲線圖，如圖13所示，其中A、B與C為實(shí)施例3的樣品；得到抗壓 強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果見表3。
[0085] 表3成型生物碳抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果
[0086]
[0087] 表4成型生物碳對(duì)4-氯酚（4-CP)吸附能力測(cè)試結(jié)果
[0088]
[0089] 表5成型生物碳中生物碳部分對(duì)4-氯酚（4-CP)吸附能力測(cè)試結(jié)果
[0090]
[0091] 比較例1
[0092] 1. 1原料預(yù)處理：粉粹鋸末，過(guò)篩，留取100~200目篩分出的鋸末，80°C烘干；高 嶺土過(guò)1500目篩，105°C烘干備用。
[0093] 1. 2將1. 1中處理后的鋸末與1. 1中處理后的高嶺土按照質(zhì)量比1:3的比例混合， 加入水和成團(tuán)，利用一定的壓力將其壓入模板內(nèi)，連同模板80°C烘4h，顆粒會(huì)因脫水體積 萎縮而與模板分離，然后將顆粒在l〇5°C下烘干，再利用快速熱，解爐，在氮?dú)夥諊?，進(jìn)行 650°C快速熱解，熱解時(shí)間為lh，得到成型生物碳。
[0094] 對(duì)比較例1中得到的成型生物碳的散失率（SR)進(jìn)行測(cè)定，方法如下：取10個(gè)比較 例1中得到的成型生物碳的完整顆粒，105°C烘干后稱其質(zhì)量，記為m。;然后講其放入100ml 錐形瓶中，添加30ml純水，將錐形瓶置于搖床上，25°C200r/min震蕩12h，之后用篩板過(guò)濾， 取其中粒徑大于1. 5mm的顆粒，105°C烘干后稱重，記為m;散失率：S=m/mQ*100% (每種 材料做3組，結(jié)果取均值）；得到散失率的測(cè)定結(jié)果見表1。
[0095] 對(duì)比較例1中得到的成型生物碳的4-氯酚（4-CP)吸附能力進(jìn)行評(píng)估：將一定質(zhì) 量的比較例1中得到的成型生物碳加入盛有150ml4-氯酚溶液的250ml具塞錐形瓶中，吸 附過(guò)程在25°C水浴、150r/min的搖床中進(jìn)行，固定時(shí)間點(diǎn)取樣測(cè)定污染物的濃度，得到其 吸附動(dòng)力學(xué)曲線圖，如圖2所示與圖14所示；得到其吸附等溫曲線圖，如圖15 ;成型生物碳 對(duì)4-氯酚（4-CP)吸附能力測(cè)試結(jié)果見表4;得到成型生物碳中生物碳部分的吸附等溫曲 線圖，如圖16所示；成型生物碳中生物碳部分對(duì)4-氯酚（4-CP)吸附能力測(cè)試結(jié)果見表5。
[0096] 利用掃描電子顯微鏡對(duì)比較例1中得到的成型生物碳進(jìn)行分析，得到其SEM圖，如 圖5與圖6所示。
[0097] 利用聲學(xué)掃描顯微鏡對(duì)比較例1中得到的成型生物碳進(jìn)行分析，得到其SAM圖，如 圖11~圖12所示。
[0098] 對(duì)比較例1中得到的成型生物碳的產(chǎn)率進(jìn)行測(cè)定，得到結(jié)果見表2。
[0099] 對(duì)比較例1中得到的成型生物碳的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行進(jìn)行測(cè)試，采用三組樣品進(jìn)行測(cè) 試，得到其抗壓強(qiáng)度測(cè)試曲線圖，如圖13所示，其中D、E與F為比較例1的樣品；得到抗壓 強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果見表3。
[0100] 比較例2
[0101] 2. 1原料預(yù)處理：粉粹鋸末，過(guò)篩，留取100~200目篩分出的鋸末，80°C烘干；高 嶺土過(guò)1500目篩，105°C烘干備用。
[0102] 2. 2將2. 1中處理后的鋸末與2. 1中處理后的高嶺土按照質(zhì)量比1:3的比例混合， 加入水和成團(tuán)，利用一定的壓力將其壓入模板內(nèi)，連同模板80°C烘4h，顆粒會(huì)因脫水體積 萎縮而與模板分離，然后將顆粒在l〇5°C下烘干，再利用快速熱，解爐，在氮?dú)夥諊?，進(jìn)行 500°C快速熱解，熱解時(shí)間為lh，得到成型生物碳。
[0103] 對(duì)比較例2中得到的成型生物碳的散失率（SR)進(jìn)行測(cè)定，方法如下：取10個(gè)比較 例2中得到的成型生物碳的完整顆粒，105°C烘干后稱其質(zhì)量，記為m。;然后講其放入100ml 錐形瓶中，添加30ml純水，將錐形瓶置于搖床上，25°C200r/min震蕩12h，之后用篩板過(guò)濾， 取其中粒徑大于1. 5mm的顆粒，105°C烘干后稱重，記為m;散失率：S=m/mQ*100% (每種 材料做3組，結(jié)果取均值）；得到散失率的測(cè)定結(jié)果見表1。
[0104] 比較例3
[0105] 3. 1原料預(yù)處理：粉粹鋸末，過(guò)篩，留取100~200目篩分出的鋸末，80°C烘干；高 嶺土過(guò)1500目篩，105°C烘干備用。
[0106] 3. 2將3. 1中處理后的鋸末與3. 1中處理后的高嶺土按照質(zhì)量比1:3的比例混合， 加入水和成團(tuán)，利用一定的壓力將其壓入模板內(nèi)，連同模板80°C烘4h，顆粒會(huì)因脫水體積 萎縮而與模板分離，然后將顆粒在l〇5°C下烘干，再利用快速熱，解爐，在氮?dú)夥諊?，進(jìn)行 800°C快速熱解，熱解時(shí)間為lh，得到成型生物碳。
[0107] 對(duì)比較例3中得到的成型生物碳的散失率（SR)進(jìn)行測(cè)定，方法如下：取10個(gè)比較 例3中得到的成型生物碳的完整顆粒，105°C烘干后稱其質(zhì)量，記為m。;然后講其放入100ml 錐形瓶中，添加30ml純水，將錐形瓶置于搖床上，25°C200r/min震蕩12h，之后用篩板過(guò)濾， 取其中粒徑大于1. 5mm的顆粒，105°C烘干后稱重，記為m;散失率：S=m/mQ*100% (每種 材料做3組，結(jié)果取均值）；得到散失率的測(cè)定結(jié)果見表1。
[0108] 比較例4
[0109] 4. 1原料預(yù)處理：高嶺土過(guò)1500目篩，105°C烘干備用。
[0110] 4. 3將50mmol三氯化鐵與30g4. 1中處理后的高嶺土混合，加入水和成團(tuán)，利用一 定的壓力將其壓入模板內(nèi)，連同模板80°C烘4h，顆粒會(huì)因脫水體積萎縮而與模板分離，然 后將顆粒在l〇5°C下烘干，再利用快速熱，解爐，在氮?dú)夥諊?，進(jìn)行650°C快速熱解，熱解 時(shí)間為lh，得到熱解后的高嶺土。
[0111] 對(duì)比較例4中得到的熱解后的高嶺土的4-氯酚（4-CP)吸附能力進(jìn)行評(píng)估：將一 定質(zhì)量的比較例4中得到的熱解后的高嶺土加入盛有150ml4-氯酚溶液的250ml具塞錐形 瓶中，吸附過(guò)程在25°C水浴、150r/min的搖床中進(jìn)行，固定時(shí)間點(diǎn)取樣測(cè)定污染物的濃度， 得到其吸附動(dòng)力學(xué)曲線圖，如圖14所示。
[0112] 比較例5
[0113] 高嶺土過(guò)1500目篩，105°C烘干，再利用快速熱，解爐，在氮?dú)夥諊?，進(jìn)行650°C 快速熱解，熱解時(shí)間為lh，得到熱解后的高嶺土。
[0114] 對(duì)比較例5中得到的熱解后的高嶺土的4-氯酚（4-CP)吸附能力進(jìn)行評(píng)估：將一 定質(zhì)量的比較例5中得到的熱解后的高嶺土加入盛有150ml4-氯酚溶液的250ml具塞錐 形瓶中，吸附過(guò)程在25°C水浴、150r/min的搖床中進(jìn)行，固定時(shí)間點(diǎn)取樣測(cè)定污染物的濃 度，得到其吸附動(dòng)力學(xué)曲線圖，如圖14所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種成型生物碳，其特征在于，由以下組分經(jīng)熱解得到，所述組分包括：生物質(zhì)、粘 土與三氯化鐵。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型生物碳，其特征在于，所述生物質(zhì)選自鋸末、稻殼、秸桿 與樹葉中的一種或多種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型生物碳，其特征在于，所述粘土選自高嶺土、蒙脫土與凹 凸棒石中的一種或多種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型生物碳，其特征在于，所述三氯化鐵與生物質(zhì)的比例為 (0· 001~5)mmol：lg〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型生物碳，其特征在于，所述生物質(zhì)與粘土的質(zhì)量比1 : (1 ~5)〇6. -種成型生物碳的制備方法，其特征在于，包括： A)將生物質(zhì)、粘土、三氯化鐵與水混合，烘干后，在惰性氣體保護(hù)的條件下進(jìn)行熱解，得 到成型生物碳。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A)具體為： A1)將生物質(zhì)、三氯化鐵與水混合，烘干，得到負(fù)載有三氯化鐵的生物質(zhì)； A2)將所述負(fù)載有三氯化鐵的生物質(zhì)、粘土與水混合，烘干后，在惰性氣體保護(hù)的條件 進(jìn)行熱解，得到成型生物碳。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A1)中混合的方式為超聲混 合和/震蕩混合。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述熱解的溫度為500°C~800°C。10. 權(quán)利要求1~5任意一項(xiàng)所述的生物碳或權(quán)利要求6~9任意一項(xiàng)所制備的生物 碳在吸附處理水體系中氯酚類物質(zhì)中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種成型生物碳及其制備方法，該成型生物碳由以下組分經(jīng)熱解得到，所述組分包括：生物質(zhì)、粘土與三氯化鐵。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明成型生物碳中起吸附作用的主要是生物質(zhì)熱解生成的生物碳，粘土主要其輔助成型的作用，然后利用三氯化鐵中氯離子對(duì)生物質(zhì)的催化熱分解與鐵離子對(duì)小分子烴類的催化沉積作用促進(jìn)生物碳的形成，同時(shí)熱處理后得到的鐵氧化物可提高成型生物碳的機(jī)械強(qiáng)度，從而使成型生物碳既具有較好的吸附性能也具有較好的機(jī)械性能。
【IPC分類】B01J20/20, B01J20/30
【公開號(hào)】CN105396552
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510972027
【發(fā)明人】江鴻, 李德昌
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日