一种蜂窝管状竹叶生物炭材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明属于环境材料吸附剂制备领域，尤其是设及一种蜂窝管状竹叶生物炭材料 及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 水杨酸（SA)是一种重要的工业原料，在医药工业用于制造阿司匹林、水杨酸钢 等；在橡胶工业用于制造防焦剂、发泡剂等；在染料工业用于制造酸性铭黄等。此外，水杨 酸还在化妆品、香料等领域有着不可或缺的地位。因此，我国水杨酸产量逐年上升，成为全 球最大的水杨酸生产国。然而，水杨酸能刺激食道、消化道的内膜、點膜并能与机体组织中 的蛋白质发生反应，有腐蚀作用。误食水杨酸，可引起神经系统、呼吸系统及循环系统的不 适。神经系统不适症状有头痛、头晕、嗜睡，重症，尤其是婴儿可出现檐妄、幻觉、精神错乱、 肌肉震颤、直至发生惊厥、昏迷。呼吸系统症状有四肢麻木、刺痛、抽摇、胸闷及腹胀等，重度 中毒可出现肺水肿和呼吸衰竭。循环系统不适的症状有血管扩张、面色潮红、口唇发组、紫 齋、鼻出血、视网膜出血。水杨酸盐能通过胎盘进入新生儿体内，引起新生儿出血。血尿、蛋 白尿、尿毒症等。水环境中的水杨酸对人们的身体健康存在着威胁。水杨酸进入环境水体 及±壤中，可对生态平衡造成破坏。如自然界中氮、憐的循环体系可能会被抑制。因此，水 杨酸的大量生产及应用使得我国水体环境中水杨酸类物质含量上升，造成污染，对人们的 身体健康及生态平衡构成威胁，如何制备出一种去除水中水杨酸的吸附剂成为亟待解决的 难题。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种蜂窝管状竹叶生物炭材料及其制备 方法和应用，W竹叶为原料制备得到生物炭材料作为吸附剂，达到去除环境污水中水杨酸 类污染物的目的。
[0004] 本发明是通过W下技术手段实现上述技术目的的。
[0005] -种蜂窝管状竹叶生物炭材料的制备方法，包含如下步骤：
[0006] S1 :竹叶前处理：将新鲜竹叶洗净烘干，利用粉碎机将竹叶粉碎成粉末状，将粉末 状的竹叶加入金属盐溶液中磁力揽拌，随后经过滤、烘干即为处理后竹叶粉末；
[0007] S2 :将步骤S1中所述处理后竹叶粉末放入管式炉中高溫碳化，整个过程通入肥保 护，其中，碳化溫度为650-900°C，升溫速率为2-4°C/min,碳化时间为化；待冷却后经洗涂、 干燥后即可得到所述蜂窝管状竹叶生物炭材料。
[0008] 优选的，步骤S1中所述金属盐溶液为KC1、化C12、化C13、CoC12和化C12中的任 意一种。
[0009] 优选的，步骤S1中所述金属盐溶液的浓度为lmol/1，粉末状竹叶的质量为Ig，磁 力揽拌时间为地。
[0010] 优选的，步骤S1中所述新鲜竹叶为箭竹叶。
[0011] 优选的，步骤S2中所述碳化溫度为750-850°C。
[0012] 优选的，步骤S2中所述碳化溫度为800°C。
[001引优选的，步骤S2中所述冷却后用Imol/L肥1溶液进行洗涂。
[0014] 根据一种蜂窝管状竹叶生物炭材料的制备方法制得的蜂窝管状竹叶生物炭材料。
[0015] 利用蜂窝管状竹叶生物炭材料应用于污水中去除水杨酸类污染物。
[0016] 优选的，包含如下步骤：取80mg/L水杨酸类模拟废水lOOmL加入锥形瓶，通过标准 曲线测定水杨酸类模拟废水的初浓度始值，然后加入制得的蜂窝管状竹叶生物炭材料，磁 力揽拌保持蜂窝管状竹叶生物炭材料处于悬浮或飘浮状态，间隔lOmin取样分析，过滤分 离后溶液在紫外-可见分光光度计测定即时浓度并计算得到去除效率。
[0017] 本发明的有益效果：
[0018] 本发明W竹叶为原材料，通过前处理和无氧碳化等步骤制备得到蜂窝管状竹叶生 物炭，通过将其作为吸附剂，利用其丰富的空隙分布、高比表面积和表面丰富的官能团，如 酪径基、簇基、酸酢和含氧官能团，达到去除环境污水中水杨酸类污染物的目的；经检测， 90min内对乙酷水杨酸的去除效率达到88. 77% ;同时其具有良好的机械性能，因而是吸附 剂的理想材料。该制备方法操作简便，且不会造成资源浪费与二次污染，能够实现资源循环 利用，是一种绿色环保的高效处理技术。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明所述蜂窝管状竹叶生物炭的SEM图。
[0020] 图2为不同碳化溫度制备得到竹叶生物炭的吸附性能图。
[0021] 图3为蜂窝管状竹叶生物炭对不同水杨酸类污染物吸附示意图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图W及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并 不限于此。
[0023] 本发明中所制备的蜂窝管状竹叶生物炭吸附剂的吸附性能评价：在锥形瓶中进 行，将80mg/L水杨酸类模拟废水lOOmL加入锥形瓶，通过标准曲线测定其初浓度始值，然后 加入制得的吸附剂，磁力揽拌保持吸附剂处于悬浮或飘浮状态，间隔lOmin取样分析，过滤 分离后溶液在紫外-可见分光光度计测定即时浓度，并通过公式：
[0024]
[0025] 算出去除效率，其中C。为初始目标物溶液的浓度，C为定时取样测定的目标物溶液 的浓度。
[0026] 实施例1
[0027] (1)竹叶粉末前处理：
[0028] 将新鲜竹叶洗净烘干，利用粉碎机将竹叶粉碎成粉末状，称取Ig竹叶粉末放入烧 杯，加入Imol/LKCl溶液，磁力揽拌地，过滤、烘干，即为处理后竹叶粉末。
[0029] (2)蜂窝管状竹叶生物炭材料的制备：
[0030] 将处理后竹叶粉末装入瓷舟中，通过管式炉进行高溫碳化，整个过程通成保护，碳 化过程中调节碳化溫度800°C，W3°C/min升溫速率进行无氧碳化化，冷却后使用Imol/L 肥1进行洗涂、干燥，得到蜂窝管状竹叶生物炭材料。
[0031] 从图1SEM图中可W看出，本发明已经成功合成了蜂窝管状竹叶生物炭材料。
[0032] 取蜂窝管状竹叶生物炭材料在锥形瓶中进行乙酷水杨酸吸附实验，测得该吸附剂 90min内对乙酷水杨酸的去除效率达到68. 08%。
[003引实施例2
[0034] 将实施例1中步骤（1)的KC1溶液换成Imol/L的化C12溶液，其他步骤同实施例 1，得到蜂窝管状竹叶生物炭材料。
[0035] 随后将蜂窝管状竹叶生物炭材料在锥形瓶中进行乙酷水杨酸吸附实验，测得该吸 附剂90min内对乙酷水杨酸的去除效率达到76. 24%。
[003引 实施例3
[0037] 将实施例1中步骤（1)的KC1溶液换成Imol/L的化CI3溶液，其他步骤同实施例 1，得到蜂窝管状竹叶生物炭材料。
[0038] 随后将蜂窝管状竹叶生物炭材料在锥形瓶中进行乙酷水杨酸吸附实验，测得该吸 附剂90min内对乙酷水杨酸的去除效率达到78.66%。
[00測实施例4
[0040] 将实施例1中步骤（1)的KC1溶液换成Imol/L的C0CI3溶液，其他步骤同实施例 1，得到蜂窝管状竹叶生物炭材料。
[0041] 随后将蜂窝管状竹叶生物炭材料在锥形瓶中进行乙酷水杨酸吸附实验，测得该吸 附剂90min内对乙酷水杨酸的去除效率达到82. 76%。
[004引 实施例5
[0043] 将实施例1