【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及重金属土壤污染修复，特别是一种生物炭负载纳米二氧化硅土壤钝化剂的制备方法及应用。
技术介绍
1、随着社会经济的高速发展和高强度的人类活动，大量的污染物被排放到环境中。作为污染物的主要汇，土壤接纳了大量的污染物，造成土壤中重金属污染，严重影响耕地和粮食安全。在重金属污染耕地中施用适宜、适量的钝化物料来降低土壤中的重金属活性，减少农作物对重金属吸收与积累，降低农产品中重金属含量并使其达标，是目前实现重金属污染耕地安全利用的主要技术途径之一，也是一种经济有效和环境可持续性的修复方法，并且操作简单，能和常规农事操作相结合(derakhshan nejad，2018)较好的应用前景。目前，研究人员已经开发测试了多种钝化剂，如石灰材料、磷酸盐、赤泥、生物炭、金属氧化物、纳米材料、黏土矿物、有机堆肥等，以减少植物对土壤中重金属的吸收(shaaban m,vanzwieten l,bashir s,et al.a concise review ofbiochar application toagricultural soils to improve soil conditions and fight pollution[j].journalofenvironmental management,2018,228:429-440.)。
2、生物炭具有较高的ph值、孔隙度和比表面积，含大量的含碳基团和矿物养分，可通过吸附、沉淀、离子交换等作用降低植物对重金属的吸收(sui f,wang j,zuo j,etal.effect
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术提供了一种生物炭负载纳米二氧化硅土壤钝化剂的制备方法及应用，旨在解决单独利用生物炭修复重金属污染土壤施用量大的问题，以提高重金属污染土壤原位钝化修复效率。
2、为达到上述目的，本专利技术提出了以下技术方案：
3、首先，本申请提供了一种生物炭负载纳米二氧化硅的土壤钝化剂的制备方法，其具体步骤如下：
4、1)将硅酸四乙酯溶于无水乙醇并置于圆底烧瓶a中，在30～70℃水浴锅中磁力搅拌30min得到溶液i，备用；所加入的硅酸四乙酯和无水乙醇体积比优选为1:1；
5、2)另取一圆底烧瓶b，加入水和无水乙醇，获得混合溶液，再加入氨水，在30～70℃水浴锅中磁力搅拌30min，得到溶液ii；
6、所加入的水和无水乙醇的体积比优选为0.5～3：1；氨水添加量为混合溶液体积的5～10％；
7、5)将生物炭(市售)研磨过100目筛后，置于盐酸溶液(1mol/l)中浸泡24h，固液比为1:100(g/l)，以去除生物炭中的灰分等杂质；然后用去离子水洗涤生物炭，直至洗出液为中性，105℃烘干，获得纯化生物炭；
8、将该纯化生物炭加入到溶液ii中，继续搅拌10min，获得溶液iii；
9、所加入的纯化生物炭与硅酸四乙酯的质量比例优选为1～3:1。
10、6)将溶液i分次(至少两次，每次间隔30min)逐滴加入到溶液iii中，在30～70℃水浴锅(水浴锅温度优选与步骤2)水浴锅温度相同)中恒温磁力搅拌5h。反应结束后，离心，取沉淀；用去离子水和乙醇多次洗涤产物，，然后60℃烘干后，超声分散，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生物炭负载纳米二氧化硅土壤钝化剂，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述生物炭负载纳米二氧化硅的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤1）所加入的硅酸四乙酯和无水乙醇体积比为1:1。
3.根据权利要求1所述生物炭负载纳米二氧化硅的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤2）所述混合溶液中，水和无水乙醇的体积比为0.5~3：1。
4.根据权利要求1所述生物炭负载纳米二氧化硅的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤2）中，氨水的添加量为混合溶液体积的5~10%。
5.根据权利要求1所述生物炭负载纳米二氧化硅的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤3）中，生物炭与盐酸溶液的固液比为1:100，固液比单位为g/L。
6.根据权利要求1所述生物炭负载纳米二氧化硅的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所加入的纯化生物炭与硅酸四乙酯的质量比为1~3:1。
7.根据权利要求1所述生物炭负载纳米二氧化硅的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤4）中所述烘干是指于60℃烘干。
8.如权利要
9.如权利要求1-7任一方法获得的生物炭负载纳米二氧化硅的土壤钝化剂在修复重金属污染土壤中的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，具体步骤如下，在重金属污染的土壤中施加所述生物炭负载纳米二氧化硅，旋耕，浇水灌溉至土壤水分含量不低于田间最大持水量的70%，保持10天，即完成对该重金属污染土壤的原位固定修复；生物炭负载纳米二氧化硅的加入量为耕作层土壤干重质量的0.5%-1.5%。
...【技术特征摘要】
1.一种生物炭负载纳米二氧化硅土壤钝化剂，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述生物炭负载纳米二氧化硅的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤1）所加入的硅酸四乙酯和无水乙醇体积比为1:1。
3.根据权利要求1所述生物炭负载纳米二氧化硅的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤2）所述混合溶液中，水和无水乙醇的体积比为0.5~3：1。
4.根据权利要求1所述生物炭负载纳米二氧化硅的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤2）中，氨水的添加量为混合溶液体积的5~10%。
5.根据权利要求1所述生物炭负载纳米二氧化硅的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤3）中，生物炭与盐酸溶液的固液比为1:100，固液比单位为g/l。
6.根据权利要求1所述生物炭负载纳米二氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：王国兵，牛晓青，易芬，杨青伟，郭丽丽，杨建波，刘倩，卢一富，
申请(专利权)人：河南省科学院地理研究所，
类型：发明
国别省市：
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