本发明涉及一种原位富氮秸秆生物炭材料的制备和应用。
背景技术：
1、近年来，基于过硫酸盐的高级氧化技术得到快速发展与研究。过硫酸盐包括过一硫酸盐和过二硫酸盐两种，过一硫酸盐凭借其自身结构的不对称性，更容易被活化产生活性氧物质，因此更具有应用前景。热活化、紫外光活化、过渡金属阳离子活化、零价铁活化是活化过硫酸盐的常用方法。然而，这些方法由于能耗高或者金属浸出导致二次污染等限制性因素的存在，极大影响了广泛实际的应用。非金属碳材料催化剂(石墨烯、碳纳米管、活性炭和生物炭等)已被证明均可以活化过一硫酸盐，进而促进有机污染物的降解。但原始碳材料的催化性能有时并不能令人满意，因此必须在碳材料中掺杂氮、硫、磷等杂原子进行改性进而使其具有更高催化活性。在众多碳材料中，生物炭成本低，易制备、原料来源广泛。因此，通常以生物炭为原料，并对其进行氮掺杂改性后，活化过一硫酸盐，进而处理二氯乙烷污染地下水。
技术实现思路
1、本发明提供了一种原位富氮秸秆生物炭材料，制得的原位富氮秸秆生物炭材料可应用于二氯乙烷污染地下水处理。
2、作为本发明的第一方面，涉及一种原位富氮秸秆生物炭材料的制备方法，所述方法包括：
3、1)将大豆秸秆洗净烘干后，破碎过筛，得到大豆秸秆粉末；
4、2)在缺氧环境下，将大豆秸秆粉末升温至800℃进行焙烧并保温，冷却至室温后进行研磨；
5、3)用水与乙醇洗涤后，烘干。
6、在一个或一些可选的实施例中，所述步骤2)中的升温速率为10℃/min。
7、在一个或一些可选的实施例中，所述步骤2)中的保温时间为180min。
8、在一个或一些可选的实施例中，所述步骤2)中的缺氧环境为氮气环境。
9、在一个或一些可选的实施例中，所述步骤1)中的烘干温度为80℃。
10、在一个或一些可选的实施例中，所述步骤1)中的过筛为依次过50目、100目筛。
11、在一个或一些可选的实施例中，所述步骤2)中的研磨方式为采用球磨机进行研磨，研磨时间为30min。
12、在一个或一些可选的实施例中，所述步骤3)中的烘干温度为90℃。
13、作为本发明的第二方面，涉及一种由上述的方法制备而来的原位富氮秸秆生物炭材料。
14、作为本发明的第三方面，涉及一种上述的原位富氮秸秆生物炭材料在二氯乙烷污染地下水处理中的应用。
15、本发明提供的原位富氮秸秆生物炭材料是由大豆秸秆制备而来的，由于大豆秸秆本身具有丰富的氮元素，无需对其进行氮掺杂改性，制备过程简单。本发明制得的原位富氮秸秆生物炭材料含有丰富的氮元素，而含氮官能团对活化过硫酸盐具有高度促进作用，将其作为活化剂对过一硫酸盐进行活化，产生具有强氧化性的硫酸根自由基和羟基自由基，对地下水中二氯乙烷进行降解。本发明采用的大豆秸秆经过高温处理后，除去了生物质中的焦油以及制备过程中所产生的二噁英等有毒有害物质，对地下水环境无负面影响。
16、本发明原材料来源广泛、降解效率高、不产生二次污染，可广泛应用于二氯乙烷污染地下水体的修复。
1.一种原位富氮秸秆生物炭材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的升温速率为10℃/min。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的保温时间为180min。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的缺氧环境为氮气环境。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中的烘干温度为80℃。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中的过筛为依次过50目、100目筛。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的研磨方式为采用球磨机进行研磨，研磨时间为30min。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中的烘干温度为90℃。
9.一种由权利要求1～8任一项所述的方法制备而来的原位富氮秸秆生物炭材料。
10.权利要求9所述的原位富氮秸秆生物炭材料在二氯乙烷污染地下水处理中的应用。
