一种Fe2(SO4)3与KOH共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料的制备方法和应用

本发明涉及一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料的制备方法和应用，属于水处理。

背景技术：

1、现代农业在很大程度上依赖于化肥的广泛使用来提高土壤肥力和作物产量。然而，化肥的使用不可避免地导致养分淋滤到邻近的水体，特别是n和p，造成养分污染，威胁水生生物和人类的健康。造成这些问题的一个重要原因是化肥利用效率低。近年来，国内外研究人员越来越重视开发缓释肥料，以提高养分的利用效率。与常规化学肥料相比，缓释肥料提供养分的速度较慢，持续时间较长，旨在更好地满足作物的需求。迄今为止，生物炭被广泛认为是最有希望延缓养分释放的肥料载体之一，因为它具有致密的多孔结构和丰富的官能团。此外，生物炭被广泛认为是一种很有前途的土壤改进剂，因为大量研究发现，添加生物炭可以改善土壤的物理结构，增加土壤的阳离子交换能力，提高土壤的有机碳含量。因此，生物炭基缓释肥料在提高肥料利用效率和修复土壤的同时具有很大的潜力。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料的制备方法和应用。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、(1)、将竹炭炭粉用去离子水洗涤3～5次后，放入烘箱70℃干燥；

5、(2)、用去离子水配置fe2(so4)3溶液；

6、(3)、取步骤(1)中洗好的竹炭炭粉放入步骤(2)中配置好的fe2(so4)3溶液中，在水浴锅中80℃搅拌加热2h，后取出放入烘箱70℃干燥；

7、(4)、将经步骤(3)得到的材料与koh混合研磨，放入管式炉中烧制2h；

8、(5)、将经步骤(4)得到的材料研磨过0.15mm筛；

9、(6)、将蓝藻藻液进行离心(离心转速为3600rpm/min)，然后倒掉上清液收集藻细胞，并加入去离子水，再进行离心清洗一次即可，将清洗后的藻液静置15-20min，使得藻细胞在去离子水中稳定；

10、(7)、用光学显微镜对步骤(6)中清洗好的藻液中的藻细胞进行计数，确定藻细胞浓度；

11、(8)、取20ml步骤(7)中的藻液与经步骤(5)得到的材料混合，在40khz的超声机中超声10min；

12、(9)、将经步骤(8)得到的材料分离出来放入烘箱70℃干燥，得到fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料。

13、步骤(2)中，fe2(so4)3溶液浓度为1～6mol/l。

14、步骤(4)中，材料与koh的质量比为1：1～6。

15、步骤(7)中，蓝藻藻液浓度为1×106～1×107个/ml。

16、步骤(8)中，材料为2～10mg。

17、一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料在农作物种植中应用。

18、本发明方法先进科学，通过本发明，本发明的目的一方面是提供一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料的制备方法，另一方面是该fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料的应用。本发明的生物质炭材料是由fe2(so4)3与koh共同活化制备，两者都是造孔剂，增加了生物质炭表面的孔隙率，共同提高了生物质炭的吸附能力。同时，fe2(so4)3为生物质炭提供了铁元素，fe(oh)3在高温下与碳材料反应生成铁微粒，将非晶型碳催化转化为石墨化碳。藻液破壁，消减藻毒素后，利用其磷元素与生物质炭通过铁离子络合，同时生物质炭的c＝o与藻液中的-nh2形成氮有机层，制备新型缓释肥。在超声的作用下，改性生物质炭作为声敏剂，超声后生物质炭的c＝o有明显增加，加强了其对氨氮的吸附能力。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

20、1、本发明的原料竹炭，蓝藻来源广泛，制备方法简单，经济快捷。

21、2、本发明提供的一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭材料，不仅具有优异的孔隙率，同时作为声敏剂，加强对氮磷钾的吸附能力。

22、3、本发明制备的一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料，不仅可以有效地利用蓝藻，同时有效地利用了生物质炭优异的吸附能力。

23、4、本发明材料制备方法简便，处理效果好，使用范围广，成本低廉等优点，具有较高的研究价值和独特的应用优势。

24、通过本发明，将生物质炭活化有利于提高其吸附能力，将其与蓝藻共同超声，藻液破壁，消减藻毒素后，利用其磷元素与生物质炭通过铁离子络合，同时生物质炭的c＝o与藻液中的-nh2形成氮有机层，制备新型缓释肥。该材料不仅工艺简单、成本低，而且对n、p的吸收和释放效果很好，具有较高的研究价值和应用优势。

技术特征：

1.一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，fe2(so4)3溶液浓度为1~6mol/l。

3.根据权利要求1所述的一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，材料与koh的质量比为1：1~6。

4.根据权利要求1所述的一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料的制备方法，其特征在于，步骤（7）中，蓝藻藻液浓度为1×106~1×107个/ml。

5.根据权利要求1所述的一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料的制备方法，其特征在于，步骤（8）中，材料为2~10mg。

6.权利要求1-5任意一项权利要求所述的方法制备的一种fe2(so4)3与koh共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料在农作物种植中应用。

技术总结本发明涉及一种Fe<subgt;2</subgt;(SO<subgt;4</subgt;)<subgt;3</subgt;与KOH共同活化生物质炭负载蓝藻破壁有机物材料的制备方法和应用，本发明的生物质炭材料是由Fe<subgt;2</subgt;(SO<subgt;4</subgt;)<subgt;3</subgt;与KOH共同活化制备，两者都是造孔剂，增加了生物质炭表面的孔隙率，共同提高了生物质炭的吸附能力。Fe<subgt;2</subgt;(SO<subgt;4</subgt;)<subgt;3</subgt;为生物质炭提供了铁元素，Fe(OH)<subgt;3</subgt;在高温下与碳材料反应生成铁微粒，将非晶型碳催化转化为石墨化碳。藻液破壁，消减藻毒素后，利用其磷元素与生物质炭通过铁离子络合，同时生物质炭的C=O与藻液中的‑NH<subgt;2</subgt;形成氮有机层，制备新型缓释肥。在超声的作用下，改性生物质炭作为声敏剂，超声后生物质炭的C=O有明显增加，加强了其对氨氮的吸附能力。该材料不仅工艺简单、成本低，而且对N、P的吸收和释放效果很好，具有较高的研究价值和应用优势。技术研发人员：吴晓歌,陈伏龙,王娟娟受保护的技术使用者：扬州大学技术研发日：技术公布日：2024/5/27