摘 要：本发明公开一种改性罗布麻生物炭的制备方法，包括以下步骤：将罗布麻冲洗干净，烘干后粉碎、过筛；加水将罗布麻粉末与复合改性剂改性剂混合均匀、烘干，其中复合改性剂包括尿素、碳酸钠及铁盐三元体系；随后进行热解。将所得改性罗布麻生物炭应用于污水或废水处理中吸附有机物。对畜禽沼液进行吸附实验，48h后改性罗布麻生物炭吸附剂对沼液废水中溶解性有机碳的去除率是57.42%，UV254去除率是75.90%，色度的去除率是78.64%，表现出优异的吸附性能，可作为水处理有机污染物去除的良好吸附剂。本发明以循环经济和以废治废理念为基本原则，不仅使罗布麻废弃物得到处置，所得罗布麻生物炭能够有效处理废水中有机物，满足处理各类废水处理要求。
权利要求书
1.一种改性罗布麻生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、以罗布麻茎杆为原料，洗涤、干燥后切成小段，粉碎过筛，得到罗布麻粉末；
S2、将罗布麻粉末和三元复合改性剂按预设比例混合，加水均匀混合，然后烘干，得到载改性剂的罗布麻粉末；
S3、将载改性剂的罗布麻粉末在惰性气体氛围保护下热解，冷却后研磨过筛，洗涤干燥，得到改性罗布麻生物炭。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1得到的罗布麻粉末粒径小于100目。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的三元复合改性剂为尿素、碳酸钠和铁盐；所述预设比例为罗布麻粉末与尿素的质量比为1:（1～9），碳酸钠用量为罗布麻粉末质量的2%～8%，铁盐用量为罗布麻粉末质量的1%～5%，加水溶解三元复合改性剂并分散罗布麻粉末，使改性剂能够均匀负载于粉末表面。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3的惰性气体为高纯N2，流量控制在0.5至1L/min。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3热解条件为：以10℃/min的速率升温至300~800℃,热解反应时间为1.5h~2.5h。
6.一种改性罗布麻生物炭，其特征在于，采用权利要求1~5任一制备方法得到。
7.一种改性罗布麻生物炭的应用，其特征在于，采用权利要求6所述改性罗布麻生物炭，在污水或废水处理中用于去除溶解性有机碳（DOC）、UV254、色度（CN）或荧光性有机物。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述污水或废水包括生活污水、工业废水、畜禽养殖废水或厌氧发酵沼液。
9.根据权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述改性罗布麻生物炭的投加量为0.5~5g/L，吸附平衡时间为120min。
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种改性罗布麻生物炭的制备方法和应用。
背景技术
随着工业化和城镇化进程的加快，大量含溶解性有机污染物的污水和废水被排入环境，对水体生态系统造成严重影响。传统的物化或生物处理技术在去除难降解有机物方面效率有限，且存在运行成本高、能耗大及二次污染等问题。生物炭作为一种来源广泛、比表面积大、孔隙结构丰富的碳材料，因其吸附性能优异、制备过程可持续，已成为污水净化领域的重要材料。然而，现有生物炭普遍存在比表面积低、活性位点不足等问题，在复杂有机废水中的吸附效能较差，制约了其市场推广。
罗布麻是一种典型的盐生植物，具有耐盐碱、抗逆性强的特征，广泛分布于我国西北及盐碱地区，是盐碱地治理与生态修复的重要物种。在罗布麻纤维提取与加工过程中会产生大量茎秆废弃物，若不加利用将造成环境污染。该类茎秆富含纤维素、半纤维素和木质素，并含有钾、钙、镁、钠等无机元素，具有良好的炭化特性和孔隙结构形成潜力，适宜作为高性能生物炭的原料。因此，开发一种以罗布麻茎秆为原料制备的生物炭材料，可在提高吸附性能与应用效能的同时，实现罗布麻废弃资源的高值化利用，对污水和废水净化、盐碱地资源循环及环境保护具有重要意义。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种改性罗布麻生物炭制备方法及应用，以解决现有生物炭普遍存在比表面积底、活性位点不足等问题；同时解决罗布麻纤维提取与加工过程中产生的大量茎干废弃物造成环境污染等问题。
进一步，本发明还提供所述改性罗布麻生物炭在畜禽沼液废水处理中的应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种改性罗布麻生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、以罗布麻茎杆为原料，洗涤、干燥后切成小段，粉碎过筛，得到罗布麻粉末；
S2、将罗布麻粉末和三元复合改性剂按预设比例混合，加水均匀混合，然后烘干，得到载改性剂的罗布麻粉末；
S3、将载改性剂的罗布麻粉末在惰性气体氛围保护下热解，冷却后研磨过筛，洗涤干燥，得到改性罗布麻生物炭。
进一步，所述步骤S1得到的罗布麻粉末粒径小于100目。小于100目的粉末颗粒细腻且分散性较好，有利于改性剂的均匀负载和热解反应充分进行，从而提升最终生物炭的比表面积与吸附活性位点。
进一步，所述步骤S2中的三元复合改性剂为尿素、碳酸钠和铁盐；所述预设比例为罗布麻粉末与尿素的质量比为1:(1～9)，碳酸钠用量为罗布麻粉末质量的2％～8％，铁盐用量为罗布麻粉末质量的1％～5％，加适量水溶解三元复合改性剂并分散罗布麻粉末，使改性剂能够均匀负载于粉末表面，从而在热解过程中实现氮掺杂、碱活化与金属促进的协同作用，显著提升最终生物炭的孔隙结构和表面活性。
进一步，所述步骤S3的惰性气体为高纯N2，流量控制在0.5至1L/min，稳定N2流提供惰性保护，可有效避免热解过程中的氧化反应，提高生物炭的结构稳定性。
进一步，所述步骤S3的热解条件为：以10℃/min的速率升温至300～800℃,热解反应时间为1.5h～2.5h，适宜的热解温度可促进罗布麻基体碳化并激发三元复合改性剂的氮掺杂与活化反应，而充足的热解时间则确保这些结构重构过程充分进行。
本发明还提供一种改性罗布麻生物炭及其应用。采用所述方法制备得到的改性罗布麻生物炭，在污水或废水处理中用于去除溶解性有机碳(DOC)、UV254、色度(CN)和荧光性有机物。
其中，所述污水或废水包括生活污水、工业废水、畜禽养殖废水或厌氧发酵沼液。所述改性罗布麻生物炭的投加量为0.5～5g/L，吸附平衡时间为120min。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明以罗布麻茎秆为主要原料，罗布麻作为典型盐生植物，具有纤维素、半纤维素和木质素含量高、成炭率稳定等特点，同时富含钾、钠、镁、钙等无机盐分，可在热解过程中促进孔隙结构的自然发育。本发明主要原料绿色可再生，具有显著的资源与生态优势。此外，罗布麻在盐碱地治理与生态修复过程中产生大量副产物，其废弃茎秆用于生物炭制备可实现资源化利用，兼具环境效益与经济价值。
2、本发明采用三元复合改性剂协同作用，显著提高生物炭结构与表面化学性质。即采用尿素、碳酸钠和铁盐构成的三元复合改性体系，在热解过程中实现“氮掺杂—碱活化—金属促进”的协同效应。尿素提供氮源，有利于形成含氮官能团；碳酸钠在热解中释放CO2，可产生微气化活化作用，显著提升生物炭比表面积和微孔体积；铁盐可促进芳构化与氮–碳键稳定化，增强表明阳离子活性位点和官能团的热稳定性。这种多组分协同改性方式在结构和化学活性上均优于单一改性手段。
3、本发明制备得到的改性罗布麻生物炭孔隙结构和表面官能团同时增强，吸附性能显著提升。三元复合改性后的罗布麻生物炭比表面积明显增大，微孔与介孔协同发育，活性位点数量增加。含氮官能团引入增强了对极性有机物的吸附能力，微孔填充与τ-τ相互作用增强了对芳香族和色度物质的去除效果。本发明改性生物炭对DOC、UV254和CN的去除率分别达到57.42％、75.90％和78.64％，较未改性罗布麻生物炭提升幅度可达15％～40％，表现出显著的性能增益，取得意想不到的技术效果。
4、本发明工艺绿色简便、能耗低，适合工程化制备。三元复合改性体系不需要强腐蚀性化学品，热解条件温和，工艺步骤简单，环境友好、成本可控，适合大规模生产与推广应用。同时，所得生物炭结构稳定，循环利用性能好，在多次再生后吸附性能降低幅度小于10％，具有良好的可持续应用潜力。
附图说明
图1为改性罗布麻生物炭实物图。
图1
图2为罗布麻生物炭的扫描电镜图。
图2
图3为罗布麻生物炭的氮气-吸附-脱附等温线图、比表面积和孔径图。
图3
图4为罗布麻生物炭的X-射线光电子能谱图。
图4
图5为罗布麻生物炭的X-射线光电子能谱图C1s分峰图。
图5
图6为罗布麻生物炭的傅立叶变换红外光谱图。
图6
图7为罗布麻生物炭的接触角和Zeta电位图。
图7
图8为罗布麻生物炭对废水有机物的吸附效能图。
图8
图9为改性罗布麻生物炭对废水有机物的吸附效能图。
图9
图10为罗布麻生物炭对废水有机物的吸附动力学图。
图10
图11为罗布麻生物炭对废水有机物的吸附等温线图。
图11
图12为改性罗布麻生物炭再生循环使用图。
图12
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面通过具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。涉及的试验材料，如无特殊说明，均为市售产品。
本发明选用罗布麻茎杆为主要原料，并采用复合改性剂改性利用热解法制备改性罗布麻生物炭，并系统研究热解温度和复合改性剂中尿素含量对生物炭物化性质和有机物吸附性能的影响规律。热解生物炭具有一系列功能结构，但由于原始生物炭比表面积小、孔隙率低，因此采用复合改性剂对原始生物炭进行改性，增大比表面积，丰富生物炭上的官能团，可以为反应体系提供活性位点，提高对沼液的处理能力。
实施例一、一种改性罗布麻生物炭的制备方法，包括如下步骤：
S1、收集废弃罗布麻茎杆，用自来水冲洗干净茎秆上的泥土，再用纯水冲洗一遍，晾干后，切成3至5cm的小段，60℃烘干24h。将干燥的样品采用万能粉碎机分级粉碎，过100目筛，得到罗布麻粉末。
S2、将罗布麻粉末和与复合改性剂改性剂按照预设比例混合，预设比例为罗布麻粉末与尿素的质量比分别为1:1、1:3、1:5、1:7、1:9，碳酸钠用量为罗布麻粉末质量的5%,铁盐用量为罗布麻粉末质量的2％，加入纯水适量，并进行搅拌，然后烘干，得到载改性剂的罗布麻粉末。
S3、取适量载改性剂的罗布麻粉末，置于管式炉中进行热解。首先，以1L/min的氮气流量清除管式炉内的空气，随后将氮气流量调至0.5L/min，并以10℃/min的升温速率加热至终温(300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃)，保持1.5～2小时。热解完成后，样品在氮气氛围中冷却至室温，取出生物炭。所得生物炭研磨过筛，使用纯水多次洗涤，随后在60℃烘干箱中干燥过夜，最终得到改性罗布麻生物炭。
实施例1
参照上述的制备方法，罗布麻粉末：尿素：碳酸钠：铁盐的质量比为1:0:0:0，热解温度设置为300℃,以探究不同温度的生物炭材料吸附沼液的性能影响。
实施例2
参照实施例1的制备方法，将实施例1中热解温度调整为400℃,其余条件与实施例1相同。以探究不同温度的生物炭材料吸附沼液的性能影响。
实施例3
参照实施例1的制备方法，将实施例1中热解温度调整为500℃,其余条件与实施例1相同。以探究不同温度的生物炭材料吸附沼液的性能影响。
实施例4
参照实施例1的制备方法，将实施例1中热解温度调整为600℃,其余条件与实施例1相同。以探究不同温度的生物炭材料吸附沼液的性能影响。
实施例5
参照实施例1的制备方法，将实施例1中热解温度调整为700℃,其余条件与实施例1相同。以探究不同温度的生物炭材料吸附沼液的性能影响。
实施例6
参照实施例1的制备方法，将实施例1中热解温度调整为800℃,其余条件与实施例1相同。以探究不同温度的生物炭材料吸附沼液的性能影响。
实施例7
参照实施例1的制备方法，罗布麻粉末：尿素：碳酸钠：铁盐的质量比为1:1:0.05:0.02，热解温度设置为700℃,以探究不同质量比的复合改性剂改性生物炭材料吸附沼液的性能影响。
实施例8
参照实施例1的制备方法，罗布麻粉末：尿素：碳酸钠：铁盐的质量比为1:3:0.05:0.02，热解温度设置为700℃,以探究不同质量比的复合改性剂改性生物炭材料吸附沼液的性能影响。
实施例9
参照实施例1的制备方法，罗布麻粉末：尿素：碳酸钠：铁盐的质量比为1:5:0.05:0.02，热解温度设置为700℃,以探究不同质量比的复合改性剂改性生物炭材料吸附沼液的性能影响。
实施例10
参照实施例1的制备方法，罗布麻粉末：尿素：碳酸钠：铁盐的质量比为1:7:0.05:0.02，热解温度设置为700℃,以探究不同质量比的复合改性剂改性生物炭材料吸附沼液的性能影响。吸附结束后，参照步骤3进行循环实验，以探究复合改性剂改性生物炭材料吸附沼液的重复利用性。
实施例11
参照实施例1的制备方法，罗布麻粉末：尿素：碳酸钠：铁盐的质量比为1:9:0.05:0.02，热解温度设置为700℃,以探究不同质量比的复合改性剂改性生物炭材料吸附沼液的性能影响。
二、罗布麻生物炭的性能表征
图1为改性罗布麻生物炭实物图。实物样品呈深黑色、粉末状形态，表面粗糙、结构松散，堆积密度较低，表现出典型的热解生物炭外观特征。
图2为罗布麻生物炭的扫描电镜图。由图2可知，热解温度越高，生物炭表面越粗糙，孔隙结构越多，在热解温度为700℃时达到峰值，然而热解温度为800℃时表面会变得致密。
图3为罗布麻生物炭的氮气-吸附-脱附等温线图、比表面积和孔径图。由图3可知，所有罗布麻生物炭均表现出典型的Ⅳ型吸附等温线，并具有明显的滞后环，表明介孔(2-50nm)占主导地位。热解温度为300℃和400℃时，较窄的H3型滞后环表明其孔隙主要来源于片状颗粒的聚集所形成的狭缝状孔，其比表面积(SSA)和总孔容(Vt)较低。随着热解温度升高，H3型滞后环逐渐变宽，比表面积增加，表明更多狭缝状介孔的形成以及毛细冷凝现象的开始。当热解温度超过600℃时，在低相对压力(P/P0<0.1)处吸附量急剧上升，说明微孔(<2nm)大量生成，同时滞后环转变为混合型H3/H4型，表明狭缝状介孔与狭窄微孔共存。此时，比表面积(SSA)显著增大(>300m2/g)，总孔容(Vt)超过0.160cm3/g，微孔容积(Vm)超过0.129cm3/g，从而显著增强了对有机污染物的孔填充吸附位点。
图4为罗布麻生物炭的X-射线光电子能谱图。由图4可知，罗布麻生物炭中无机盐含量随热解温度升高而增加，主要包括Ca、Mg、Na和K，表明其内部固有盐分较高。热解温度升高，O/C和(O+N)/C比值下降，说明亲水性和极性降低。
图5为罗布麻生物炭的C1s分峰拟合图。由图5可知，当热解温度从300℃升高至500℃时，C-C/C＝C/C-H的比例显著增加，从39.93％提升至76.05％，而含氧/含氮官能团显著减少。这些变化表明，随着温度的升高，热不稳定的羟基、羰基和羧基等官能团不断裂解并被去除。然而，当温度达到500℃时，碳结构趋于稳定，并出现了π-π*振动峰。
图6为罗布麻生物炭的傅立叶变换红外光谱图。由图6可知，含氧官能团(包括3335cm-1处宽广的-OH吸收带、1700cm-1处的C＝O吸收峰以及1056cm-1处的C-O伸缩振动)随热解温度升高逐渐减弱甚至消失。同时，脂肪族C-H的伸缩振动峰(2987cm-1、2901cm-1)及弯曲振动峰(1394cm-1)显著减弱，而芳香族C＝C吸收带(1599cm-1)则逐渐增强。这些变化表明碳基质发生了持续的脱氧与芳构化过程，这与O/C及(O+N)/C比值的降低趋势一致。
图7为罗布麻生物炭的接触角和Zeta电位图。由图7可知，接触角(CA)和Zeta电位均随热解温度变化呈现出一致的趋势，反映了热解过程中表面化学性质的演变。随着温度从300℃升高至800℃,CA-从132.12°增加至接近150°,而Zeta电位则由-9.62mV上升至-1.19mV。亲水性降低和表面负电荷减少表明极性含氧、含氮官能团(如-COOH、-OH、-NH2)逐渐流失，芳香碳结构逐步形成，从而削弱了对有机物的静电排斥作用，同时增强了疏水作用和π-π相互作用。
三、罗布麻生物炭对废水中有机物的吸附
采用溶解性有机碳(DOC)来反映沼液中的总溶解性有机污染物浓度。所有样品经0.45μm微孔滤膜过滤后，使用总有机碳分析仪进行检测。使用废水在254nm波长的紫外光下的吸光度(UV254)来表征水样中带有不饱和键的溶解性有机污染物浓度。所有样品经0.45μm微孔滤膜过滤后，使用紫外分光光度计进行检测。使用废水在436、525、620nm波长的紫外光下的吸光度来表征水样的色度(CN)：
(1)吸附容量的测定：吸附对象为未调节pH的实际沼液(pH值7.8～8.5)，吸附温度为室温25℃,生物炭投加量为5g/L。在锥形瓶中加入40ml沼液，摇床振荡48h，转速为180rpm。经0.45μm微孔滤膜过滤后做进一步分析。生物炭吸附沼液中DOC的吸附动力学采用伪一级和伪二级动力学模型进行拟合。两次重复实验取平均值以避免误差。
(2)吸附动力学的测定：吸附对象为未调节pH的实际沼液(pH值7.8～8.5)，吸附温度为室温25℃,使用5g/L生物炭投加量加入锥形瓶中，带有吸附剂的混合液置于振荡器上，转速为180rpm，吸附时间为15min,30min,45min,60min,90min,120min,240minand480min。用注射器取样品经0.45μm微孔滤膜过滤后做进一步分析。两次重复实验取平均值以避免误差。
(3)吸附等温线的测定：吸附对象为未调节pH的实际沼液(pH值7.8～8.5)，吸附温度为室温25℃,沼液分别稀释2倍、4倍、6倍、8倍。生物炭投加量为2g/L。将0.06g的生物炭加入锥形瓶中，加入30ml沼液，振荡48h，转速为180rpm，经0.45μm微孔滤膜过滤后做进一步分析。生物炭材料吸附沼液中DOC的等温吸附曲线采用Langmuir和Fruendlich模型进行拟合。两次重复实验取平均值以避免误差。
图8为罗布麻生物炭对废水有机物的吸附效能图。由图8可知，DOC、UV254和CN的去除效率均随热解温度的升高而单调提升，在热解温度为700℃时达到最大值：DOC去除率约40％，UV254和CN去除率约20％，随后在热解温度为800℃时略有下降。
图10为罗布麻生物炭对废水有机物的吸附动力学图。由图10可知，DOC的吸附过程在前30分钟内迅速进行，并在约120分钟时达到平衡。相比之下，低温生物炭的吸附速率较慢。热解温度为300℃的生物炭吸附能力过低，无法进行可靠的模型拟合，因此未开展动力学分析。动力学拟合结果表明，罗布麻生物炭吸附过程总体上主要由物理孔填充机制主导，更符合准一级动力学模型(PFO)。400℃热解下的生物炭由于富含大量含氧/含氮官能团，表现出一定的化学吸附特征。随着热解温度的升高，这些官能团迅速减少，而π-π*结构域及孔隙数量显著增加，孔填充效应增强。
图11为罗布麻生物炭对废水有机物的吸附等温线图。由图11可知，热解温度在700℃以下时，其吸附行为始终与Langmuir模型的拟合效果最佳，表明吸附主要发生在相对均一的表面上，以单分子层吸附为主。然而，热解温度为800℃时的吸附特性转向符合Freundlich模型的多分子层吸附行为，这可能归因于高温下微裂纹的形成及表面异质性的增强。对于所有生物炭样品而言，Freundlich常数1/n的范围均为0.1-1，表明DOC在体系中具有较易吸附的特性。
四、改性罗布麻生物炭对废水中有机物的吸附
参照实施例1的制备方法，调整罗布麻粉末与尿素的质量比分别为1:1，1:3，1:5，1:7，1:9，碳酸钠和铁盐加入量分别为罗布麻粉末的5％和2％。热解温度设置为700℃,以探究复合改性剂改性生物炭材料吸附沼液的性能影响。
图9为改性罗布麻生物炭对畜禽沼液废水有机物的吸附效能图。由图9可知，DOC、UV254和CN的去除效率均随尿素含量的升高而提升，在罗布麻:尿素为1:7时达到最大值：DOC去除率为57.42％，UV254去除率为75.90％，CN去除率为78.64％，随后在罗布麻:尿素为1:9时略有下降。复合改性剂改性可为生物炭提供更多的含氮官能团、阳离子和π-π*结构吸附位点，并提高孔隙结构情况，增大比表面积，提升吸附效果。与未经过改性处理的罗布麻生物炭相比，经三元复合改性剂改性工艺处理后的罗布麻生物炭，对有机物的去除率呈现出较为明显的提升趋势。改性罗布麻生物炭对CN的去除率通常能比未改性样品提升15%~40％，且在畜禽沼液废水处理中，这种提升效果表现得更为显著，充分体现了改性工艺对罗布麻生物炭去除有机污染物性能的优化作用。
五、罗布麻生物炭的循环使用性
将吸附了有机物的改性罗布麻生物炭采用热解再生，将氮气流量调至0.5L/min，并以10℃/min的升温速率加热至700℃,保持2小时。冷却后用纯水洗涤并在60℃真空干燥过夜，得到再生的罗布麻生物炭。
图12为改性罗布麻生物炭再生循环使用图。由图12可知，经过三次独立的热再生后，罗布麻生物炭对有机物的吸附能力降低<10％，表明重复利用性良好。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
表1为各实施例及性能对比表
由此可见，本发明将改性罗布麻生物炭吸附剂对沼液进行吸附实验。采用罗布麻为盐生植物，其来源广、成本低，将其废弃茎秆资源化利用，可实现盐碱地生态修复与废弃物减量化的双重环境效益。罗布麻体内富含盐分，是天然的改性剂，有利于生物炭孔结构的发育。通过引入改性剂，在热解过程中实现实现氮掺杂—碱活化—金属促进，显著提高生物炭表面含氮官能团含量，增强表面极性与亲水性，改善电子分布与化学反应活性，制得的生物炭具有良好的结构稳定性和孔隙发育性。48h后改性罗布麻生物炭吸附剂对沼液中溶解性有机碳的去除率是57.42％，UV254去除率是75.90％，色度的去除率是78.64％，表现出优异的吸附性能，采用惰性气氛热解结合掺杂改性，无需复杂化学试剂，工艺流程简洁、环境友好、成本低廉，适合规模化制备与工程应用，在复杂废水体系中仍保持良好的吸附稳定性与再生性能，可作为有机污染物控制的良好吸附剂。本发明以循环经济和以废治废理念为基本原则，不仅使罗布麻废弃物得到处置；所得罗布麻生物炭能够有效处理废水中有机物，满足处理各类废水的要求。
本发明结合多组分协同改性思路，引入氮源、碱活化剂及金属离子等复合改性剂，在热解过程中同时促进氮掺杂、微孔活化与官能团稳定化等多重反应，实现结构与表面化学性质的同步优化。与单一改性方式相比，该类三元复合改性体系能够显著提升生物炭比表面积、微孔与介孔发育程度以及含氮官能团密度，从而进一步增强其对溶解性有机碳、芳香族物质和色度类污染物的吸附能力，为高效制备罗布麻基功能生物炭提供了更具潜力的技术途径。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
文章摘自国家发明专利，一种改性罗布麻生物炭的制备方法和应用，发明人:谢宛岑，赵久贤，姜黎等，申请号:202511742698.9，申请日:2025.11.25。
