一种磷酸改性花生壳生物炭材料及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111346603A(43)申请公布日2020.06.30(21)申请号202010204011.7C02F101/36(2006.01)(22)申请日2020.03.21C02F101/34(2006.01)C02F101/30(2006.01)(71)申请人中国农业科学院植物保护研究所地址100193北京市海淀区圆明园西路2号(72)发明人刘新刚王平平郑永权吴小虎董丰收徐军(74)专利代理机构北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11465代理人王敏(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F101/38(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种磷酸改性花生壳生物炭材料及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种磷酸改性花生壳生物炭材料及其制备方法和应用，其制备方法包含如下步骤：第一步：将花生壳洗净后烘干，然后粉碎，得到花生壳粉末；第二步：将花生壳粉末加入磷酸溶液中充分浸泡，然后进行干燥，得到改性花生壳粉末；第三步：将改性花生壳粉末放入管式炉中高温碳化，整个过程通入N2，得到碳化花生壳；第四步：将碳化花生壳用超纯水洗涤数次，直到滤液pH达到中性为止，随后干燥、粉碎，即可得到所述磷酸改性花生壳生物炭材料。本发明以花生壳为原材料，通过前处理和碳化等步骤制备得到磷酸改性花生壳生物炭，利用其丰富的孔隙分布、高比表面积和表面丰富的官能团达到去除环境水体中莠去津和烟嘧磺隆的目的。CN111346603ACN111346603A权利要求书1/1页1.一种磷酸改性花生壳生物炭材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：第一步：花生壳前处理，将花生壳洗净后烘干，然后粉碎，得到花生壳粉末；第二步：磷酸改性，称取第一步中得到的花生壳粉末，加入到磷酸溶液中充分浸泡，然后进行干燥，得到改性花生壳粉末；第三步：将第二步中得到的改性花生壳粉末放入管式炉中高温碳化，整个过程通入N2，得到碳化花生壳；第四步：将第三步中得到的碳化花生壳用超纯水洗涤数次，直到滤液pH达到中性为止，随后干燥、粉碎，即可得到所述磷酸改性花生壳生物炭材料。2.根据权利要求1所述的一种磷酸改性花生壳生物炭材料的制备方法，其特征在于，所述花生壳粉末质量与所述磷酸溶液体积的比为1～2g:10～20mL。3.根据权利要求1所述的一种磷酸改性花生壳生物炭材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸溶液的浓度为0～1mol/L。4.根据权利要求1所述的一种磷酸改性花生壳生物炭材料的制备方法，其特征在于，所述第一步中的烘干温度为60～90℃，时间为6～12h；粉碎过18目筛。5.根据权利要求1所述的一种磷酸改性花生壳生物炭材料的制备方法，其特征在于，所述第二步中浸泡时间为24h，然后在60～105℃下干燥12～24h。6.根据权利要求1所述的一种磷酸改性花生壳生物炭材料的制备方法，其特征在于，所述第三步中碳化温度为300～600℃，升温速率为5℃/min，碳化时间为1h。7.根据权利要求1所述的一种磷酸改性花生壳生物炭材料的制备方法，其特征在于，所述第四步中洗涤完成后，在60～90℃下干燥1～2h后经高速粉碎机粉碎过80目筛，即可得到所述磷酸改性花生壳生物炭材料。8.一种如权利要求1-7任一项所述的磷酸改性花生壳生物炭材料的制备方法制备的磷酸改性花生壳生物炭材料。9.一种如权利要求8所述的磷酸改性花生壳生物炭材料在去除环境内莠去津中的应用。10.一种如权利要求8所述的磷酸改性花生壳生物炭材料在去除环境内烟嘧磺隆中的应用。2CN111346603A说明书1/5页一种磷酸改性花生壳生物炭材料及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及农业资源环境技术领域，更具体的说是涉及一种磷酸改性花生壳生物炭材料及其制备方法与应用。背景技术[0002]莠去津属于三嗪类除草剂，适用于玉米、高粱、林地、草地、甘蔗等防除一年生和二年生阔叶杂草和单子叶杂草。我国在20世纪70年代开始生产并使用，因具有生产成本低、除草效果好的特点，在全世界范围内应用广泛。但莠去津水溶性强、结构稳定，20％-70％的莠去津能够长时间地存在于施用土壤中，这部分莠去津可随地表径流和淋溶作用对地表水和地下水造成污染。美国国家环境保护局将莠去津列为一种可能的内分泌干扰物，会影响中枢神经、内分泌和免疫系统，可导致鱼类、青蛙和其他野生动物生殖结构受损，并对人类健康构成潜在威胁。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布致癌物清单，莠去津在3类致癌物清单中。[0003]烟嘧磺隆属于磺酰脲类除草剂，可用于防除玉米田一年生和多年生禾本科杂草、莎草