1.一种铁锰氧化物生物炭复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将生物质原料洗净、干燥、粉碎后进行热解,得到生物炭,将生物炭加入FeCl3溶液中,随后加入十六烷基三甲基溴化铵,搅拌均匀后进行陈化,陈化完成后过滤、干燥,接着放入管式炉中进行焙烧,得到铁氧化物生物炭;
(2)将步骤(1)中的铁氧化生物炭加入去离子水中,然后加入γ‑氨丙基三乙氧基硅烷,进行搅拌反应,反应完成后过滤、干燥、研磨,得到氨基化铁氧化物生物炭;
(3)将步骤(2)中得到的氨基化铁氧化物生物炭加入去离子水中,接着加入环氧氯丙烷、壳聚糖乙酸溶液,进行恒温反应,反应完成后过滤、干燥,得到壳聚糖铁氧化物生物炭;
(4)向Na2HPO4溶液中加入NaOH溶液,调节pH至10‑11,得溶液A;随后将步骤(3)中的壳聚糖铁氧化物生物炭加入溶液A中,搅拌均匀后在搅拌条件下继续滴加Ca(NO3)2溶液和KMnO4溶液,滴加过程中加入氨水保持pH为9‑10,滴加完成后进行水热反应,反应结束后过滤、洗涤、干燥,接着在管式炉中煅烧,即得所述铁锰氧化物生物炭复合材料;
其中,步骤(4)中所述NaOH溶液的浓度为10g/L,所述Na2HPO4溶液浓度为30‑50g/L,所述Ca(NO3)2溶液浓度为80‑120g/L,KMnO4溶液的浓度为10‑30g/L,所述氨水的质量浓度为10%;
所述溶液A、壳聚糖铁氧化物生物炭、Ca(NO3)2溶液、KMnO4溶液的质量比为300:20‑30:200‑
300:100‑200;所述水热反应的温度为70‑90℃,反应时间为4‑8h;所述煅烧的温度为400‑
500℃,时间为4‑6h。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述生物质原料为玉米秸秆、稻壳、甘蔗渣中的一种或几种,所述FeCl3溶液的浓度为30‑60g/L,所述生物炭、FeCl3溶液、十六烷基三甲基溴化铵的质量比为20:200‑300:1‑2。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述热解温度为700‑800℃,时间为2‑3h;所述陈化温度为40‑50℃,时间为12‑16h;所述焙烧温度为600‑700℃,时间为3‑5h。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述铁氧化物生物炭、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为100:3‑6;所述搅拌反应的温度为60‑80℃,时间为2‑4h。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述壳聚糖乙酸溶液中壳聚糖的质量分数为3‑5%,乙酸溶液的浓度为10%;所述氨基化铁氧化物生物炭、环氧氯丙烷、壳聚糖乙酸溶液的质量比为10:1‑3:150‑300。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述恒温反应的温度为80‑
90℃,反应时间为3‑5h。
7.一种如权利要求1‑6任一项所述方法制备得到的铁锰氧化物生物炭复合材料。
8.一种如权利要求7所述的铁锰氧化物生物炭复合材料在修复镉砷复合污染稻田上的应用。