【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及改性生物炭，具體涉及一種瞬態電磁脈沖聯合fe改性生物炭的應用及其方法。
技術介紹
1、生物炭是生物質(如秸稈、雜草、木材等農林廢棄物)在缺氧條件下不完全燃燒產生的含碳高聚物的統稱。生物炭具有高度芳香化結構，表面多孔且含有豐富的含氧官能團，具有表面吸附和化學性質穩定的特性。生物炭本身很難與周圍的環境物質發生反應而消失，即使通過沉降、掩埋、風化等地質循環過程，仍然能在大氣、土壤、沉積物、巖石、水體和冰體中大量存在。
2、未改性生物炭和改性生物炭具有出色的吸附能力，可以吸附和去除水中有機物、重金屬離子和其他污染物。未改性生物炭的高比表面積和豐富的孔隙結構提供了良好的吸附平臺，而改性生物炭通過引入功能團或改變表面性質，進一步提高了吸附能力和選擇性。這使得未改性生物炭和改性生物炭在水處理、廢水處理、土壤修復和大氣污染控制等方面具有廣泛的應用前景。
3、生物炭的改性方法較多，有物理改性(球磨、氣體活化、紫外線照射等)、化學改性(酸、堿、金屬鹽或其他氧化劑等)和生物改性(添加微生物等)，但在不同條件下制備的改性生物炭加入土壤后對土壤的改良效果有待提升等問題。
4、電磁脈沖處理作為一種新興的物理外場處理工藝，將電磁脈沖能量以脈沖電流或脈沖磁場的形式引入材料或零件中，從而達到改變其微觀組織、形狀、機械性能等目的。電磁脈沖處理過程中不添加化學物質，因此不會產生污染問題，另外電磁脈沖處理的時間較短，效率較高。近年來，電磁脈沖在金屬材料組織、力學性能對電脈沖處理的響應行為受到國內外學者的廣泛關注。從上世
5、解決這些問題和缺陷對于推動改性生物炭的應用具有重要的意義，可以在環境污染治理、土壤改良、農業生產等領域發揮更大的作用。因此，需要進一步深入研究改性生物炭的制備方法，優化改性劑的選擇和使用，提高改性生物炭的穩定性和性能，以適應不斷增長的應用需求。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種瞬態電磁脈沖聯合fe改性生物炭的應用及其方法，瞬態電磁脈沖改性可以增加生物炭的比表面積和孔徑增大，官能團豐富程度增加，能為fe的負載增加更多的吸附點位，提供聯合fe改性生物炭，瞬態電磁脈沖聯合fe改性生物炭對水中磷的吸附能力提高。
2、為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本專利技術是通過以下技術方案實現：
3、一種瞬態電磁脈沖聯合fe改性生物炭在吸附水中磷酸鹽中的應用。
4、另一方面，本專利技術提出上述瞬態電磁脈沖聯合fe改性生物炭的方法，包括：將生物炭放入瞬態電磁脈沖場中進行處理，然后加入到fecl3溶液中進行聯合改性，得到瞬態電磁脈沖和鐵聯合改性生物炭efbc。
5、進一步的，具體包括以下步驟：
6、s1：將生物炭放入瞬態電磁脈沖場中進行處理，時間0.5～3.5h，電壓5～25kv，頻率10～80hz；
7、s2：將步驟s1所得生物炭加入到fecl3溶液中，用1mol/l的naoh將溶液ph調節到9-11，反應溫度控制在25℃搖床24h；
8、s3：待步驟s2反應結束后，過濾并用蒸餾水洗滌直至濾液ph至中性，然后在烘箱中以70℃干燥24h得到瞬態電磁脈沖聯合fe改性生物炭。
9、本專利技術的有益效果：
10、本專利技術提出的瞬態電磁脈沖聯合fe改性方法，能夠顯著提高生物炭的磷吸附性能。通過瞬態電磁脈沖處理通過高頻率和高電壓的瞬時電場作用，使生物炭表面裂隙和孔隙增多，質地更加疏松，比表面積和孔徑增大。同時，瞬態電磁脈沖引起的電場變化可能促使生物炭表面形成更多的活性官能團(如羧基、酚羥基等)，這些官能團為fe的負載提供了更多的結合位點，使fe物質能夠更均勻地負載在生物炭表面，從而提高吸附效果。
11、傳統的化學改性過程通常需要使用酸、堿或其他化學試劑，這些化學物質在改性過程中可能殘留在生物炭中，進而在實際應用中釋放出來，造成二次污染。本專利技術采用的瞬態電磁脈沖技術是一種非化學的物理處理方法，通過電磁脈沖破壞生物炭的原有結構，形成新的孔隙和活性表面，而不引入任何外部化學物質，同時改性過程不產生有害廢棄物，確保改性生物炭在環境應用中的安全性。
12、fe改性過程中，fe鹽溶液中的fe(iii)離子在naoh調節的堿性環境下發生水解生成氫氧化鐵，這些氫氧化鐵均勻負載在生物炭的孔隙和活性位點上，形成大量可以與磷酸鹽結合的活性點。在水體中，磷酸鹽快速與這些活性點結合形成磷酸鐵沉淀，從而實現高效去除。而瞬態電磁脈沖處理不僅增加了比表面積和孔隙數目，活性官能團的豐富度增加，能為fe負載提供更多的吸附點位，使得fe負載更加穩定，從而提高整體吸附性能的穩定性。
13、本專利技術通過調整瞬態電磁脈沖的處理時間、電壓和頻率，可以有效控制生物炭表面的孔隙特性和活性官能團的生成。如適當延長處理時間或增加電壓，可以進一步增強生物炭的比表面積和活性位點的形成。而在fe改性過程中，通過調節溶液ph和反應溫度，能有效控制fe(iii)離子的水解反應速率和氫氧化鐵的形成，從而優化fe在生物炭表面的負載情況。這樣的參數可調控性不僅使改性生物炭適應更廣的應用范圍，還能針對特定需求進行性能優化。
14、當然，實施本專利技術的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
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1.一種瞬態電磁脈沖聯合Fe改性生物炭在吸附水中磷酸鹽中的應用。
2.如權利要求1所述瞬態電磁脈沖聯合Fe改性生物炭的改性方法，其特征在于：包括：將生物炭放入瞬態電磁脈沖場中進行處理，然后加入到FeCl3溶液中進行聯合改性，得到瞬態電磁脈沖和鐵聯合改性生物炭EFBC。
3.如權利要求2所述的改性方法，其特征在于：具體包括以下步驟：
【技術特征摘要】
1.一種瞬態電磁脈沖聯合fe改性生物炭在吸附水中磷酸鹽中的應用。
2.如權利要求1所述瞬態電磁脈沖聯合fe改性生物炭的改性方法，其特征在于：包括：將生物炭放入瞬態電磁...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張春紅，陳哲，張美艷，陸艷娟，高澤華，熊濤，
申請(專利權)人：云南大學，
類型：發明
國別省市：
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