本发明涉及生物炭制造
技术领域：
。更具体地说，本发明涉及一种木糠生物炭的制备方法以及木糠生物炭、用途。
背景技术：
：生物炭指在缺氧的条件下把生物质进行高温处理，生物质中的油和气燃烧掉，剩下的就是生物炭。生物炭几乎是纯碳，埋到地下后可以有几百至上千年不会消失，等于把碳封存进了土壤，有助于减缓全球变暖，目前，全世界范围内引发了对生物炭的广泛兴趣。有不少科学家认为，用生物炭捕捉碳元素相当稳定，能将碳元素“锁”在地下数百年，并让土壤变得更肥沃；另外还可以减少二氧化氮和甲烷等温室气体的排放。生物炭几乎是纯碳，埋到地下后可以有几百至上千年不会消失，等于把碳封存进了土壤。生物炭富含微孔，不但可以补充土壤的有机物含量，还可以有效地保存水分和养料，提高土壤肥力。事实上，之所以肥沃的土壤大都呈现黑色，就是因为含碳量高的缘故。英国环保大师詹姆斯·拉夫洛克称，生物炭是减轻灾难性气候变化的唯一希望。研究人员也表示，生物炭也能提高农业生产率，减少对碳密集肥料的需求。木炭碎料的孔洞结构十分容易聚集营养物质和有益微生物，从而使土壤变得肥沃，利于植物生长，实现增产的同时让农业更具持续性。更妙的是，它把碳锁定在生物群内，而非让它排放到空气中。技术实现要素：本发明的目的是解决上述问题，提供一种提高木糠转化成生物炭的转化率以及效率的木糠生物炭的制备方法，本发明的制备方法采用木糠作为生物炭的主要原料，采用碳酸氢钠溶液浸渍后进行无氧高温热解反应，碳酸氢钠通过浸渍附着在木糠表面在高温下分解产生二氧化碳，增大了木糠的热接触面，显著缩短木糠热分解的时间，提高生物炭的生产效率，以及木糠转化率。本发明提供的技术方案为：一种木糠生物炭的制备方法，包括：步骤一、将木糠干燥后粉碎过60目筛子，得到木糠粉；步骤二、将木糠粉与质量分数为10-30％碳酸氢钠溶液按重量比1-5∶10混合，浸渍1-2小时后，将水分干燥得到木糠粉混合物；步骤三、将木糠粉混合物放置于密封的烧结炉，通入氮气在无氧的条件下，将烧结炉温度升到600-800℃，热分解1-2小时后，冷却至室温，得到所述木糠生物炭。优选的是，还包括：冷却至室温后得到的固体，经过浓度为质量分数20-40％硝酸浸渍1-2小时后，过滤后往固体中加入硝酸锰溶液、硝酸镧溶液、硝酸锌溶液、硝酸铵溶液，浸渍1-2小时后，置于球磨机中球磨1-2小时后，在温度为40-60℃干燥将水分干燥，再放置于密封的烧结炉，通入氮气在无氧的条件下，将烧结炉温度升到700-900℃，热分解2-4小时后，再冷却至室温得到所述木糠生物炭。优选的是，所述硝酸锰溶液浓度为质量分数3-8％，所述硝酸镧溶液浓度为质量分数1-5％，所述硝酸锌溶液浓度为质量分数8-15％，所述硝酸铵溶液浓度为质量分数10-20％，所述硝酸锰溶液、硝酸镧溶液、硝酸锌溶液、硝酸铵溶液添加的量均与冷却至室温后得到的固体等重。优选的是，经过球磨机球磨1-2小时后过100目筛子的球磨混合液，将不能过筛子的固体加入去离子水重新球磨至能过筛为止，最后将所得的球磨混合液在球磨机中球磨混合20分钟，结束球磨。本发明还提供一种采用所述的木糠生物炭的制备方法制备的木糠生物炭。本发明还提供一种所述的木糠生物炭的用途，应用于涂料中，起到净化空气吸附空气中粉尘以及甲醛作用，木糠生物炭在涂料中的含量为10-20g/l。本发明还提供一种所述的木糠生物炭的用途，应用于净化水体吸附水中浮油，可直接添加至水中添加量0.1-0.3g/l，也可制成过滤层或过滤器进行吸附。本发明至少包括以下有益效果：第一、本发明的制备方法采用木糠作为生物炭的主要原料，采用碳酸氢钠溶液浸渍后进行无氧高温热解反应，碳酸氢钠通过浸渍附着在木糠表面在高温下分解产生二氧化碳，增大了木糠的热接触面，显著缩短木糠热分解的时间，提高生物炭的生产效率，以及木糠转化率；第二、通过添加的碳酸氢钠浸渍的作用，在经过高温分解后能显著增加生物炭的孔隙度，使得生物炭的孔隙均匀，增大生物炭比表面积，从而显著增强生物炭的吸附能力；第三、本发明的制备方法优选的，还采用硝酸锰溶液、硝酸镧溶液、硝酸锌溶液、硝酸铵进行浸渍，无氧烧结后，使得生物炭表面附着锰、镧、锌元素，提高生物炭的活性，使得生物炭对于净化空气中的粉尘以及甲醛具有显著的吸附作用，对污水中浮油的吸附显著增强，并且对于甲醛还具有分解能力；第四、经过球磨能使锰、镧、锌元素均匀附着在生物炭表面，并且生物炭颗粒均匀，提高生物炭比表面积；第五、本发明制得木糠生物碳添加到涂料中具有显著的净化空气的能力，吸附空气中的粉尘显著降低空气的pm2.5值，还能吸附且分解甲醛；本发明制得木糠生物碳还可应用于吸附污水的油污。本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式结合下面实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例1木糠生物炭的制备方法包括：步骤一、收集木糠废屑，将木糠在太阳底下晒干后粉碎过60目筛子，得到木糠粉；步骤二、将木糠粉与质量分数为10％碳酸氢钠溶液按重量比1∶10混合，浸渍1小时后，将水分干燥得到木糠粉混合物；步骤三、将木糠粉混合物放置于密封的烧结炉，通入氮气在无氧的条件下，将烧结炉温度升到600℃，热分解1小时后，冷却至室温，得到所述木糠生物炭。实施例2木糠生物炭的制备方法包括：步骤一、收集木糠废屑，将木糠在太阳底下晒干后粉碎过60目筛子，得到木糠粉；步骤二、将木糠粉与质量分数为30％碳酸氢钠溶液按重量比5∶10混合，浸渍2小时后，将水分干燥得到木糠粉混合物；步骤三、将木糠粉混合物放置于密封的烧结炉，通入氮气在无氧的条件下，将烧结炉温度升到700℃，热分解1.5小时后，冷却至室温后得到的固体，经过浓度为质量分数35％硝酸浸渍1.5小时后，过滤后往固体中加入硝酸锰溶液、硝酸镧溶液、硝酸锌溶液、硝酸铵溶液，浸渍1.5小时后，置于球磨机中球磨1.5小时后，过100目筛子的球磨混合液，将不能过筛子的固体加入去离子水重新球磨至能过筛为止，最后将所得的球磨混合液在球磨机中球磨混合20分钟，结束球磨，在温度为50℃干燥将水分干燥，再放置于密封的烧结炉，通入氮气在无氧的条件下，将烧结炉温度升到800℃，热分解3小时后，再冷却至室温得到所述木糠生物炭；其中，所述硝酸锰溶液浓度为质量分数5％，所述硝酸镧溶液浓度为质量分数2％，所述硝酸锌溶液浓度为质量分数12％，所述硝酸铵溶液浓度为质量分数12％，所述硝酸锰溶液、硝酸镧溶液、硝酸锌溶液、硝酸铵溶液添加的量均与冷却至室温后得到的固体等重。试验1，采用实施例1-2的木糠生物炭添加到涂料中，木糠生物炭在涂料中的含量为15g/l，对比例1为不添加木糠生物炭的涂料，分别对3个10平米的房间a、b、c墙体进行粉刷，粉刷厚度，用量一样，粉刷墙体干后，将3个房间的pm2.5值调节至120，甲醛含量1.5mg/m2，密封房间，半个月后测试pm2.5值以及甲醛含量，数据如下表1：表1房间pm2.5值甲醛含量(mg/m2)实施例1a42nd实施例2b33nd对比例1c1251.35由表1可见，本发明具有吸附pm2.5颗粒和甲醛的作用，显著降低pm2.5值和甲醛。试验2：采用实施例1-2的木糠生物炭，对某污水处理厂的污水取样2000l，污水含浮油，将2000l的污水样品平均分成2组e、f，分别对应加入实施例1-2制得的木糠生物炭200g，搅拌处理2.5小时后，测试处理的污水，浮油含量nd。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。当前第1页12