一种蒙脱土-竹复合生物炭材料的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种蒙脱土

【技术实现步骤摘要】
一种蒙脱土
‑
竹复合生物炭材料的应用


[0001]本专利技术属于新材料应用
，具体的说，涉及一种蒙脱土
‑
竹复合生物炭材料的应用。

技术介绍

[0002]腈菌唑作为我国目前应用最广的三唑类杀菌剂之一，但同时也具有长残效，易在环境中长时间残留，大量使用会抑制植物的生长等问题，自然光照条件下，土壤中腈菌唑降解时间达到66天。长期食用腈菌唑残留的食物，容易引起慢性中毒，表现出致毒、致癌性、致突变作用，还会产生内分泌干扰作用。因此，去除环境中的腈菌唑残留势在必行。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种蒙脱土
‑
竹复合生物炭材料的应用。该蒙脱土
‑
竹复合生物炭材料可有效降解土壤中残留的腈菌唑。
附图说明
[0004]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0005]图1是本专利技术蒙脱土
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竹复合生物炭材料SEM图；图2是本专利技术蒙脱土
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竹复合生物炭材料SEM图；图3是本专利技术蒙脱土
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竹复合生物炭材料SEM图；图4是本专利技术蒙脱土
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竹复合生物炭材料EDS图谱；图5是本专利技术蒙脱土
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竹复合生物炭材料及生物炭材料的傅里叶红外光谱图；图6是本专利技术蒙脱土
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竹复合生物炭对腈菌唑的降解动力学示意图；
具体实施方式
[0006]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
[0007]腈菌唑的光催化降解实验：在1500mL样品瓶中进行，将10mg/L的腈菌唑150mL(含有0.02mol/L NaCl和200mg/L NaN3)加入光反应器，加入制得的蒙脱土
‑
竹生物炭材料，氙灯为500W滤紫外波，加入40mg制得的生物炭材料，放置于磁力搅拌器上，转速500rpm，冷凝水温度为25℃，每20min取一次样，取9次共3h，经0.45μm滤膜过滤后在液相色谱测定浓度，并通过公式算出吸附量(mg/kg)：降解量（Degradation）=（Ci
‑
Ct）V/m其中Ci为初始目标物的浓度，Ct为定时取样测定的目标物溶液浓度，V为悬浮液体积，m为生物炭质量。
[0008]实施例1：将新鲜竹切段使用清水洗去表面各种杂质，采用烘箱对鲜竹进行烘干，烘干温度为70℃，时间为12h，用高速粉碎机将竹粉碎过100目筛；称取10g蒙脱土粉末加入500mL超纯水中超声30min，制成蒙脱土悬浊液；取竹粉末100g加入到蒙脱土悬浊液中，用磁力搅拌器搅拌2h，放入高速离心机3000rpm离心10min取出上清液，之后放入烘箱70℃烘24h，得到蒙脱土
‑
竹材料；将蒙脱土
‑
竹材料放入马弗炉中进行高温碳化，马弗炉先通入氮气（N2）30min，碳化过程中全程通入氮气（N2），碳化温度为550℃，升温速率为7℃/min，碳化时间为2h，然后自然降温至100℃以下时停止氮气（N2）输入、关闭马弗炉，得到蒙脱土
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竹复合炭化材料；将蒙脱土
‑
竹复合炭化材料用超纯水洗涤数次去除灰分，随后在烘箱中70℃干燥2h后经高速粉碎机粉碎过100目筛，得到蒙脱土
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竹复合生物炭材料。蒙脱土
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竹复合生物炭的SEM图与EDS图谱如图1
‑
4所示。由图1可以看出，竹生物炭表面具有清晰的多孔隙结构；从图2可以看出，白色的蒙脱土颗粒已经负载到竹生物炭表面；从图3可以看出，竹生物炭表面均匀负载着蒙脱土颗粒；从图4可以看出，表面的Si、Al、C、O元素同样符合负载规律。
[0009]取蒙脱土
‑
竹复合生物炭材料40mg在光反应器中进行腈菌唑的光催化降解实验，测得该3h内蒙脱土
‑
竹复合生物炭材料对腈菌唑的降解量为31.92mg/kg。
[0010]实施例2：将实施例1步骤(2)中的10g蒙脱土粉末换成0g蒙脱土粉末，其他步骤同实施例1，最终得到竹生物炭材料。
[0011]取竹生物炭材料40mg在光反应器中进行40mL腈菌唑的光催化降解实验，测得该3h内竹复合生物炭材料对腈菌唑的降解量为26.08mg/kg。
[0012]从实施例1和实施例2可以看出，蒙脱土
‑
竹复合生物炭材料相比于竹生物炭材料在光照条件下具有更优的降解性能。
[0013]图5为蒙脱土
‑
竹复合生物炭材料及生物炭材料的傅里叶红外光谱图，由图5可知，蒙脱土负载后在1045cm
‑1处出现了Si
‑
O
‑
Si键和C
‑
O
‑
C键这说明蒙脱土在生物炭表面负载成功，同时与生物炭相比蒙脱土
‑
竹复合生物炭材料在3435cm
‑1与1700cm
‑1两个位置的羟基和醌基也有一定程度的增加，说明在掺杂蒙脱土后的生物炭复合材料会增加含氧官能团的含量，从而对有机污染物的光催化降解有一定的促进作用。
[0014]图6为实施例2制备的竹生物炭及本专利技术实施例1制备的蒙脱土
‑
竹复合生物炭对腈菌唑的降解动力学示意图，由图6可以看出，蒙脱土
‑
竹复合生物炭的降解效果要高于竹生物炭，前20 min的光催化反应时最快的，3h后逐渐达到平衡。这是因为，蒙脱土
‑
竹复合生物炭材料相较于原始生物炭材料在紫外光照条件下，会产生更多的持久性自由基、瞬时自由基、光生载流子和空穴，其中瞬时自由基占据主导地位，蒙脱土
‑
竹复合生物炭材料在光照条件下，会生成更多的
·
OH自由基，与腈菌唑上的
‑
Cl基、
−
N≡N
−
反应断裂，生成的最终产物为CO2、H2O、NH4
+
盐和Cl
‑
盐等无机物，从而达到降解腈菌唑的目的。同时反应结束后的蒙脱土
‑
竹复合生物炭可以多次循环使用，这是因为在反应过程中大部分是生物炭材料表面官能团参与了光催化反应，而生物炭材料内部的官能团则没有因为光线照射而参与反应，所以将反应后生物炭材料进行进一步粉碎，便可达到重复利用的目的。
[0015]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本专利技术进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在
形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本专利技术权利要求书所限定的范围；附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒙脱土
‑
竹...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，彭红波，熊国美，刘展鹏，王思瑶，杜佳豪，顾红艳，孟飞，许志敏，林俊健，林有成，常可鑫，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：