一种玉米秸秆生物炭的制备方法及应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114621780A(43)申请公布日2022.06.14(21)申请号202210083667.7(22)申请日2022.01.24(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人周丹丹赵超凡冯金华陈龙(74)专利代理机构昆明人从众知识产权代理有限公司53204专利代理师李晓亚(51)Int.Cl.C10B57/00(2006.01)C10B53/02(2006.01)C10B57/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种玉米秸秆生物炭的制备方法及应用(57)摘要本发明公开一种玉米秸秆生物炭的制备方法及应用，将晒干的玉米秸秆粉碎后过筛，将玉米秸秆粉末加入陶瓷坩埚中，置于马弗炉中，采用限氧升温法制备生物炭样品；将样品与去离子水混匀后，混合浆液放入摇床于室温下振荡，离心后烘干得到玉米秸秆生物炭；玉米秸秆生物炭中的可溶性物质封闭的有机吸附位点和堵塞的孔隙，经过水洗作用，可溶性物质被去除，生物炭的有机吸附位点暴露出来及孔径、比表面积的增大，阿特拉津在生物炭上吸附的孔隙填充作用增强，使得阿特拉津在生物炭上的吸附点位增加，进而生物炭对阿特拉津的吸附容量明显提升。CN114621780ACN114621780A权利要求书1/1页1.一种玉米秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将晒干的玉米秸秆粉碎后过60目筛，得到玉米秸秆粉末；(2)将玉米秸秆粉末加入陶瓷坩埚中，采用限氧升温法制备生物炭样品；(3)将步骤(2)得到的样品与去离子水以固液比g:mL为1:100～125的比例混匀后，将混合浆液放入摇床于室温下振荡2h，离心后倒掉上清液，重复5～7次，50～70℃烘干，得到玉米秸秆生物炭。2.根据权利要求1所述玉米秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，步骤(2)限氧升温法的具体做法：将坩埚放进马弗炉后，持续通入30min氮气，升温至400～600℃热解炭化4h，待降温至50℃以下，关闭氮气取出坩埚，研磨过60目筛，装入棕色玻璃瓶中保存。3.根据权利要求1所述玉米秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，步骤(3)中摇床的转速为156rpm。4.根据权利要求1所述玉米秸秆生物炭的制备方法，其特征在于，步骤(3)中离心速率为2000～4000rpm，离心时间为8～20min。5.根据权利要求1所述玉米秸秆生物炭的作为阿特拉津吸附剂的应用。2CN114621780A说明书1/4页一种玉米秸秆生物炭的制备方法及应用技术领域[0001]本发明涉及一种玉米秸秆生物炭的制备方法及应用，属于吸附剂处理有机污染领域。背景技术[0002]我国的玉米秸秆产量玉米秸秆是重要的农业废弃物之一，根据国家统计局的数据显示，2020年我国的玉米播种面积达4126.426万公顷，而玉米产量在26066.52万吨，玉米秸秆的可收集利用系数为0.92，可产生约2.60万亿吨玉米秸秆废弃物，庞大的废弃物仅以焚烧方式会导致严重的环境污染及资源浪费。传统玉米稻秆处理方式多为秸秆还田、生物法制备沼气、生物乙醇等，利用量少。采用热处理方式利用玉米秸秆生物质制备生物炭、生物油及气体，不仅可解决我国的能源短缺问题，还可解决秸秆燃烧造成的环境污染等各种社会问题，提高农民收入，具有广阔的发展前景。[0003]在农作物与经济作物的种植生长的过程中离不开农药的使用，阿特拉津(Atrazine)，也称为莠去津，化学名称为2‑氯‑4‑乙基氨基‑6‑异丙胺‑1,3,5,‑三嗪，是一种合成的三嗪类除草剂。由于阿特拉津成本低廉，杀草谱广，除草效果好，持效期长等特性，是当前使用最广泛的除草剂之一，但是由于其持久性、中等水溶性、高流动性、半衰期长，阿特拉津及其代谢物是地下水和地表水中最常被检测到的农药污染物，在土壤中也具有中等残留性和生物蓄积性。有研究发现，阿特拉津能通过植物的根、叶及单细胞植物的细胞表面进入植物体内，使水稻、大豆等作物致毒，被阿特拉津污染的水体，蛙类中有发生了性腺变异，精巢和卵形态异常。还有研究表明，阿特拉津可造成哺乳动物繁殖异常、免疫系统异常等，还可能对人类有致癌作用。[0004]生物炭作为常用的吸附剂，便宜优惠，吸附效果好被大量运用于土壤，水体有机污染物污染处理，对有机污染物有较高的吸附容量，但对有机污染物的吸附容量有待进一步提高。因此，寻求增强生物炭吸附容量的方法，简洁方便的方法具有重大意义。发明内容[0005]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种玉米秸秆生物炭的制备方法及其作为阿特拉津吸附剂的应用。[0006]本发明技术方案如下：[0007]一种玉米秸秆生物炭的制备方法，具体包括以下步骤：[0008](1)将晒干的玉米秸秆放置于植物破碎机中，粉碎