一种土壤有机残留降解剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种土壤有机残留降解剂，由马尾藻、高岭土、蛭石、向日葵盘、硼酸、钛酸四丁酯、尿素等原料制成，通过穿透土壤表层的阳光的催化作用实现土壤内部农药、肥料等有机残留的降解，安全、高效，同时在原料选择上无其他化药的添加，保证了无二次污染的出现，马尾藻、高岭土等原料经处理后的添加也为土壤的自净化能力提供了物质基础，广泛适用于各类污染土壤。

Soil organic residue degradation agent and its preparation method

The invention discloses a soil organic residue degradation agent, made from Sargassum, kaolinite, vermiculite, sunflower, boric acid, butyl titanate four and urea as raw materials, the degradation of pesticides and fertilizers within soil organic residues by catalysis penetrate the soil surface of the sun, safe and efficient, and add in the choice of raw materials on no other drugs, to ensure there is no two pollution, raw materials, by adding kaolin Sargassum after treatment for self purification ability of the soil to provide the material base, is widely used in various types of soil pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤有机残留降解剂及其制备方法
本专利技术涉及土壤改良
，尤其涉及一种土壤有机残留降解剂及其制备方法。
技术介绍
我国是农业生产大国，每年农药和肥料的使用量巨大，而这些产品在施用的过程中有80%-90%的量进入土壤，散落在植物体和漂浮在空气中的农药、肥料成分，也会随着雨水进入土壤，使得土壤受污染严重。农田土壤残留农药、肥料不仅导致农产品产量和品质降低，这些污染物被农作物吸收，通过食物链进入动物体内，引起中毒或多种人类疾病，土壤有机残留还会随着灌溉水进入地下水系或地表水系，引起水体污染和水生生物中毒。为降低农田土壤有机残留的生态风险，需加速其降解。二氧化钛作为一种具有光催化能力的半导体材料，以其高化学活性、强氧化能力，同时具有无毒和高稳定性的优点受到了广泛的关注。二氧化钛粒子在能量大于其半导体能带光子照射下会产生空穴，其对于环境中的有机污染物具有强烈的氧化降解能力，是净化环镜的优良功能材料。但是二氧化钛在实际应用中存在两个问题，一是二氧化钛的禁带较宽，只能吸收波长小于387nm的紫外光，而这部分光能仅占到达地面上太阳光能的4%，太阳能利用率很低，而人造紫外光源又具有耗电大、设备昂贵、稳定性差等缺陷，产业化前景不好，二是传统粉末态二氧化钛易产生颗粒团聚现象，影响光利用效率，综合起来其应用受到极大限制。鉴于此，本专利技术针对土壤有机残留的降解问题，提出了高效利用二氧化钛制备土壤有机残留降解剂的方法。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种土壤有机残留降解剂及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种土壤有机残留降解剂，通过以下方法制备：（1）将马尾藻风干后破碎，将其与质量浓度为25%的苯磺酸溶液按质量比2-2.5：1混合，不断搅拌并升温至65℃，保持3-4小时，之后冷却至室温，过滤并烘干粉碎过40-50目筛，得颗粒料备用；（2）将高岭土与蛭石按质量比5-6：1混合后送入煅烧炉中煅烧，冷却至室温后取出粉碎为细粉备用；（3）将向日葵盘洗净后烘干粉碎，放入高温炉中，在氮气保护下加热至700-800℃，炭化90-120分钟，冷却后取出粉碎，得到向日葵盘炭化料，将炭化料与1mol/L氢氧化钠溶液按料液比1：4-5g/mL混合后浸渍30-40分钟，再过滤取出后用水洗净并烘干，得到活化的炭化料；（4）将硼酸和钛酸四丁酯按照0.5-0.6的硼钛摩尔比混合后加入4-5倍于其体积的无水乙醇中，待其完全溶解后加入总体积7-8%的浓盐酸溶液和20-22%的1%聚乙二醇溶液，搅拌均匀得混合液，在不断搅拌下向混合液中依次加入活化炭化料和尿素，经超声处理后将所得物料烘干后放置于高温炉中加热至550-600℃，焙烧100-120分钟后冷却，用水洗净后烘干，得到固定化掺杂改性的二氧化钛粉末备用；（5）按重量比（25-26）：（16-18）：（2-3）分别将步骤1所得颗粒料、步骤2所得细粉以及步骤4所得二氧化钛粉末混合搅匀，即得本专利技术有机残留降解剂。所述步骤2中煅烧的温度为450-550℃，煅烧时间为150-180分钟。所述步骤4中混合液、活化炭化料、尿素的质量比为（15-18）：（4-5）：（6-7）。所述步骤4中超声条件为在400-450W功率下处理12-15分钟。所述的土壤有机残留降解剂的使用方法为施用于土壤表层5-20cm深处，混匀即可，施加量为待修复土方质量的2-3%。本专利技术的优点是：本专利技术土壤有机残留降解剂在使用二氧化钛的基础上，通过硼和氮之间的协同共掺杂，产生局部态能级，显著加强其对可见光的吸收，减小二氧化钛的禁带宽度，使二氧化钛在可见光范围内能够得到响应，提高太阳光的利用率；同时利用氢氧化钠活化向日葵盘制备炭化料，令炭化料表面变成蜂巢状结构，不仅为二氧化钛进入到生物质炭内部提供了通道，有利于二氧化钛的均匀负载，而且大大减轻了载体质量，实现了二氧化钛的高效固定，解决了其易产生颗粒团聚的问题；将其应用于土壤有机残留降解剂的制备中，通过穿透土壤表层的阳光的催化作用实现土壤内部农药、肥料等有机残留的降解，安全、高效，同时在原料选择上无其他化药的添加，保证了无二次污染的出现，马尾藻、高岭土等原料经处理后的添加也为土壤的自净化能力提供了物质基础，广泛适用于各类污染土壤。具体实施方式一种土壤有机残留降解剂，通过以下方法制备：（1）将马尾藻风干后破碎，将其与质量浓度为25%的苯磺酸溶液按质量比2：1混合，不断搅拌并升温至65℃，保持3小时，之后冷却至室温，过滤并烘干粉碎过40目筛，得颗粒料备用；（2）将高岭土与蛭石按质量比5：1混合后送入煅烧炉中煅烧，煅烧的温度为450℃，煅烧时间为150分钟，完成后冷却至室温，取出粉碎为细粉备用；（3）将向日葵盘洗净后烘干粉碎，放入高温炉中，在氮气保护下加热至700℃，炭化90分钟，冷却后取出粉碎，得到向日葵盘炭化料，将炭化料与1mol/L氢氧化钠溶液按料液比1：4g/mL混合后浸渍30分钟，再过滤取出后用水洗净并烘干，得到活化的炭化料；（4）将硼酸和钛酸四丁酯按照0.5的硼钛摩尔比混合后加入4倍于其体积的无水乙醇中，待其完全溶解后加入总体积7%的浓盐酸溶液和20%的1%聚乙二醇溶液，搅拌均匀得混合液，在不断搅拌下向混合液中依次加入活化炭化料和尿素，其中混合液、活化炭化料、尿素的质量比为16：5：6，并在400W功率下超声处理12分钟，将所得物料烘干后放置于高温炉中加热至550℃，焙烧100分钟后冷却，用水洗净后烘干，得到固定化掺杂改性的二氧化钛粉末备用；（5）按重量比（25）：（16）：（2）分别将步骤1所得颗粒料、步骤2所得细粉以及步骤4所得二氧化钛粉末混合搅匀，即得本专利技术有机残留降解剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤有机残留降解剂，其特征在于通过以下方法制备： （1）将马尾藻风干后破碎，将其与质量浓度为25%的苯磺酸溶液按质量比2‑2.5：1混合，不断搅拌并升温至65℃，保持3‑4小时，之后冷却至室温，过滤并烘干粉碎过40‑50目筛，得颗粒料备用； （2）将高岭土与蛭石按质量比5‑6：1混合后送入煅烧炉中煅烧，冷却至室温后取出粉碎为细粉备用； （3）将向日葵盘洗净后烘干粉碎，放入高温炉中，在氮气保护下加热至700‑800℃，炭化90‑120分钟，冷却后取出粉碎，得到向日葵盘炭化料，将炭化料与1mol/L氢氧化钠溶液按料液比1：4‑5g/mL混合后浸渍30‑40分钟，再过滤取出后用水洗净并烘干，得到活化的炭化料； （4）将硼酸和钛酸四丁酯按照0.5‑0.6的硼钛摩尔比混合后加入4‑5倍于其体积的无水乙醇中，待其完全溶解后加入总体积7‑8%的浓盐酸溶液和20‑22%的1%聚乙二醇溶液，搅拌均匀得混合液，在不断搅拌下向混合液中依次加入活化炭化料和尿素，经超声处理后将所得物料烘干后放置于高温炉中加热至550‑600℃，焙烧100‑120分钟后冷却，用水洗净后烘干，得到固定化掺杂改性的二氧化钛粉末备用； （5）按重量比（25‑26）：（16‑18）：（2‑3）分别将步骤1所得颗粒料、步骤2所得细粉以及步骤4所得二氧化钛粉末混合搅匀，即得本专利技术有机残留降解剂。...

【技术特征摘要】
1.一种土壤有机残留降解剂，其特征在于通过以下方法制备：（1）将马尾藻风干后破碎，将其与质量浓度为25%的苯磺酸溶液按质量比2-2.5：1混合，不断搅拌并升温至65℃，保持3-4小时，之后冷却至室温，过滤并烘干粉碎过40-50目筛，得颗粒料备用；（2）将高岭土与蛭石按质量比5-6：1混合后送入煅烧炉中煅烧，冷却至室温后取出粉碎为细粉备用；（3）将向日葵盘洗净后烘干粉碎，放入高温炉中，在氮气保护下加热至700-800℃，炭化90-120分钟，冷却后取出粉碎，得到向日葵盘炭化料，将炭化料与1mol/L氢氧化钠溶液按料液比1：4-5g/mL混合后浸渍30-40分钟，再过滤取出后用水洗净并烘干，得到活化的炭化料；（4）将硼酸和钛酸四丁酯按照0.5-0.6的硼钛摩尔比混合后加入4-5倍于其体积的无水乙醇中，待其完全溶解后加入总体积7-8%的浓盐酸溶液和20-22%的1%聚乙二醇溶液，搅拌均匀得混合液，在不断搅拌下向混合液中依次加入活化炭化料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娟，
申请(专利权)人：张娟，
类型：发明
国别省市：安徽,34