本發明涉及生物炭制造
技術領域：
。更具體地說，本發明涉及一種木糠生物炭的制備方法以及木糠生物炭、用途。
背景技術：
：生物炭指在缺氧的條件下把生物質進行高溫處理，生物質中的油和氣燃燒掉，剩下的就是生物炭。生物炭幾乎是純碳，埋到地下后可以有幾百至上千年不會消失，等于把碳封存進了土壤，有助于減緩全球變暖，目前，全世界范圍內引發了對生物炭的廣泛興趣。有不少科學家認為，用生物炭捕捉碳元素相當穩定，能將碳元素“鎖”在地下數百年，并讓土壤變得更肥沃；另外還可以減少二氧化氮和甲烷等溫室氣體的排放。生物炭幾乎是純碳，埋到地下后可以有幾百至上千年不會消失，等于把碳封存進了土壤。生物炭富含微孔，不但可以補充土壤的有機物含量，還可以有效地保存水分和養料，提高土壤肥力。事實上，之所以肥沃的土壤大都呈現黑色，就是因為含碳量高的緣故。英國環保大師詹姆斯·拉夫洛克稱，生物炭是減輕災難性氣候變化的唯一希望。研究人員也表示，生物炭也能提高農業生產率，減少對碳密集肥料的需求。木炭碎料的孔洞結構十分容易聚集營養物質和有益微生物，從而使土壤變得肥沃，利于植物生長，實現增產的同時讓農業更具持續性。更妙的是，它把碳鎖定在生物群內，而非讓它排放到空氣中。技術實現要素：本發明的目的是解決上述問題，提供一種提高木糠轉化成生物炭的轉化率以及效率的木糠生物炭的制備方法，本發明的制備方法采用木糠作為生物炭的主要原料，采用碳酸氫鈉溶液浸漬后進行無氧高溫熱解反應，碳酸氫鈉通過浸漬附著在木糠表面在高溫下分解產生二氧化碳，增大了木糠的熱接觸面，顯著縮短木糠熱分解的時間，提高生物炭的生產效率，以及木糠轉化率。本發明提供的技術方案為：一種木糠生物炭的制備方法，包括：步驟一、將木糠干燥后粉碎過60目篩子，得到木糠粉；步驟二、將木糠粉與質量分數為10-30％碳酸氫鈉溶液按重量比1-5∶10混合，浸漬1-2小時后，將水分干燥得到木糠粉混合物；步驟三、將木糠粉混合物放置于密封的燒結爐，通入氮氣在無氧的條件下，將燒結爐溫度升到600-800℃，熱分解1-2小時后，冷卻至室溫，得到所述木糠生物炭。優選的是，還包括：冷卻至室溫后得到的固體，經過濃度為質量分數20-40％硝酸浸漬1-2小時后，過濾后往固體中加入硝酸錳溶液、硝酸鑭溶液、硝酸鋅溶液、硝酸銨溶液，浸漬1-2小時后，置于球磨機中球磨1-2小時后，在溫度為40-60℃干燥將水分干燥，再放置于密封的燒結爐，通入氮氣在無氧的條件下，將燒結爐溫度升到700-900℃，熱分解2-4小時后，再冷卻至室溫得到所述木糠生物炭。優選的是，所述硝酸錳溶液濃度為質量分數3-8％，所述硝酸鑭溶液濃度為質量分數1-5％，所述硝酸鋅溶液濃度為質量分數8-15％，所述硝酸銨溶液濃度為質量分數10-20％，所述硝酸錳溶液、硝酸鑭溶液、硝酸鋅溶液、硝酸銨溶液添加的量均與冷卻至室溫后得到的固體等重。優選的是，經過球磨機球磨1-2小時后過100目篩子的球磨混合液，將不能過篩子的固體加入去離子水重新球磨至能過篩為止，最后將所得的球磨混合液在球磨機中球磨混合20分鐘，結束球磨。本發明還提供一種采用所述的木糠生物炭的制備方法制備的木糠生物炭。本發明還提供一種所述的木糠生物炭的用途，應用于涂料中，起到凈化空氣吸附空氣中粉塵以及甲醛作用，木糠生物炭在涂料中的含量為10-20g/l。本發明還提供一種所述的木糠生物炭的用途，應用于凈化水體吸附水中浮油，可直接添加至水中添加量0.1-0.3g/l，也可制成過濾層或過濾器進行吸附。本發明至少包括以下有益效果：第一、本發明的制備方法采用木糠作為生物炭的主要原料，采用碳酸氫鈉溶液浸漬后進行無氧高溫熱解反應，碳酸氫鈉通過浸漬附著在木糠表面在高溫下分解產生二氧化碳，增大了木糠的熱接觸面，顯著縮短木糠熱分解的時間，提高生物炭的生產效率，以及木糠轉化率；第二、通過添加的碳酸氫鈉浸漬的作用，在經過高溫分解后能顯著增加生物炭的孔隙度，使得生物炭的孔隙均勻，增大生物炭比表面積，從而顯著增強生物炭的吸附能力；第三、本發明的制備方法優選的，還采用硝酸錳溶液、硝酸鑭溶液、硝酸鋅溶液、硝酸銨進行浸漬，無氧燒結后，使得生物炭表面附著錳、鑭、鋅元素，提高生物炭的活性，使得生物炭對于凈化空氣中的粉塵以及甲醛具有顯著的吸附作用，對污水中浮油的吸附顯著增強，并且對于甲醛還具有分解能力；第四、經過球磨能使錳、鑭、鋅元素均勻附著在生物炭表面，并且生物炭顆粒均勻，提高生物炭比表面積；第五、本發明制得木糠生物碳添加到涂料中具有顯著的凈化空氣的能力，吸附空氣中的粉塵顯著降低空氣的pm2.5值，還能吸附且分解甲醛；本發明制得木糠生物碳還可應用于吸附污水的油污。本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。具體實施方式結合下面實施例對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。實施例1木糠生物炭的制備方法包括：步驟一、收集木糠廢屑，將木糠在太陽底下曬干后粉碎過60目篩子，得到木糠粉；步驟二、將木糠粉與質量分數為10％碳酸氫鈉溶液按重量比1∶10混合，浸漬1小時后，將水分干燥得到木糠粉混合物；步驟三、將木糠粉混合物放置于密封的燒結爐，通入氮氣在無氧的條件下，將燒結爐溫度升到600℃，熱分解1小時后，冷卻至室溫，得到所述木糠生物炭。實施例2木糠生物炭的制備方法包括：步驟一、收集木糠廢屑，將木糠在太陽底下曬干后粉碎過60目篩子，得到木糠粉；步驟二、將木糠粉與質量分數為30％碳酸氫鈉溶液按重量比5∶10混合，浸漬2小時后，將水分干燥得到木糠粉混合物；步驟三、將木糠粉混合物放置于密封的燒結爐，通入氮氣在無氧的條件下，將燒結爐溫度升到700℃，熱分解1.5小時后，冷卻至室溫后得到的固體，經過濃度為質量分數35％硝酸浸漬1.5小時后，過濾后往固體中加入硝酸錳溶液、硝酸鑭溶液、硝酸鋅溶液、硝酸銨溶液，浸漬1.5小時后，置于球磨機中球磨1.5小時后，過100目篩子的球磨混合液，將不能過篩子的固體加入去離子水重新球磨至能過篩為止，最后將所得的球磨混合液在球磨機中球磨混合20分鐘，結束球磨，在溫度為50℃干燥將水分干燥，再放置于密封的燒結爐，通入氮氣在無氧的條件下，將燒結爐溫度升到800℃，熱分解3小時后，再冷卻至室溫得到所述木糠生物炭；其中，所述硝酸錳溶液濃度為質量分數5％，所述硝酸鑭溶液濃度為質量分數2％，所述硝酸鋅溶液濃度為質量分數12％，所述硝酸銨溶液濃度為質量分數12％，所述硝酸錳溶液、硝酸鑭溶液、硝酸鋅溶液、硝酸銨溶液添加的量均與冷卻至室溫后得到的固體等重。試驗1，采用實施例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為15g/l，對比例1為不添加木糠生物炭的涂料，分別對3個10平米的房間a、b、c墻體進行粉刷，粉刷厚度，用量一樣，粉刷墻體干后，將3個房間的pm2.5值調節至120，甲醛含量1.5mg/m2，密封房間，半個月后測試pm2.5值以及甲醛含量，數據如下表1：表1房間pm2.5值甲醛含量(mg/m2)實施例1a42nd實施例2b33nd對比例1c1251.35由表1可見，本發明具有吸附pm2.5顆粒和甲醛的作用，顯著降低pm2.5值和甲醛。試驗2：采用實施例1-2的木糠生物炭，對某污水處理廠的污水取樣2000l，污水含浮油，將2000l的污水樣品平均分成2組e、f，分別對應加入實施例1-2制得的木糠生物炭200g，攪拌處理2.5小時后，測試處理的污水，浮油含量nd。盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的實施例。當前第1頁12