[发明专利]一种用于去除水体中精喹禾灵的油菜秸秆改性生物炭复合材料及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种用于去除水体中精喹禾灵的油菜秸秆改性生物炭复合材料及其制备方法、应用，其先通过硝酸改性油菜秸秆生物炭，然后在其上负载石墨相氮化碳的无机粒子以及含有铁的磁性粒子，即制得油菜秸秆改性生物炭复合材料。本发明制备的油菜秸秆改性生物炭复合材料对精喹禾灵吸附效果显著，并易于回收，适合于去除水体中的精喹禾灵，且回收的油菜秸秆改性生物炭复合材料放到太阳光下暴晒，进行光降解，可把吸附的精喹禾灵进行降解，避免其对环境的二次污染。

技术领域

本发明涉及水体中精喹禾灵的去除，特别是一种用于去除水体中精喹禾灵的油菜秸秆改性生物炭复合材料及其制备方法、应用。

背景技术

随着我国城市化的加速发展，农村劳动力大量向城市转移，致使农村劳动力严重不足，加上近几年农村地区土地规模化种植经营加速，人工除草逐渐减少，化学除草日益被农民接受，除草剂能够有效杀灭农田杂草，省工省时，对农业生产起了巨大作用。尽管除草剂的积极作用不可忽视，但作为一种化学药品，除草剂具有较强的稳定性，化学除草剂的长期、大规模、多次，尤其是不合理使用，其副作用也充分表现出来，如除草剂药害、抗药性、农产品中残留超标、人畜中毒、环境污染以及化学除草剂对后茬作物生长发育的影响等。

精喹禾灵( quizalofop-p-ethyl) ，又名精禾草克，化学名称为( R) -2-［4-( 6-氯-2-喹恶啉氧基) 苯氧基］丙酸乙酯，是由日本日产化学工业株式会社开发的苯氧羧酸酯类除草剂，是一种杂环氧基丙酸酯类内吸传导型选择性茎叶处理除草剂，被广泛用于烟草、油菜、花生、马铃薯、大豆、番茄等多种阔叶作物地中防除多种禾本科杂草，根据WHO(Ⅲ)和EPA(Ⅲ)规定，精喹禾灵是有毒化学物质,已被欧盟国家禁止使用，许多国家都对其制定相应的残留限量，但在我国却是一种广泛生产和使用的除草剂。随着该除草剂的广泛使用，它对生态环境产生的不利影响也日趋增多。 有文献报道，精喹禾灵及其代谢产物具有生殖毒性、基因毒性、可诱导肝脏中毒以及对水生生物有剧毒，因此，精喹禾灵除草剂的使用对生态环境及水生生物具有潜在的威胁。

目前，国内外处理含有机污染物废水的方法主要有物理法、化学法、生化法及组合式方法。其中吸附法因其高效、低价、工艺及操作简单、处理效果稳定等优点而在废水处理中受到越来越多的关注，吸附剂的种类繁多，吸附效果、稳定性、可回收性、成本等因素往往跟吸附剂及其原材料来源关系密切，因此，寻求一种高效、低价、稳定的吸附剂处理除草剂污染水体具有重大的现实意义。

我国是世界油菜生产大国，油菜种植面积和总产量均居世界首位，油菜秸秆产量巨大，仅2014一年，产量就有约3900万吨，但目前对油菜秸秆的主要处理方式是焚烧（燃料或就地焚烧），导致大量温室气体排放，既造成了环境污染，又浪费了宝贵资源。油菜秸秆含有丰富的天然纤维素成分。纤维素主要是由 D-吡喃葡萄糖酐以β-1，4 苷键连接而成的线性半刚性天然高分子化合物，在纤维素的大分子链中每个葡萄糖基环上有2 个仲羟基和1个伯羟基，两者均为活泼的羟基，且秸秆表面具有多孔结构，十分适合制作活性炭，可用作有机污染物的高效吸附剂。因此，利用廉价、易得、容易处理的秸秆去除有机污染物，既能降低处理成本，又能提高秸秆利用价值，是一条可持续发展的循环经济路线。然而天然纤维素的吸附量小、选择性低，必须对其进行改性或与具有良好吸附能力的材料复合来提高其对这些有机污染物的吸附能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种制备方法简单，吸附效率高，并易于回收的用于去除水体中精喹禾灵的油菜秸秆改性生物炭复合材料及其制备方法、应用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于去除水体中精喹禾灵的油菜秸秆改性生物炭复合材料的制备方法，其包括下述步骤：

歩骤一：制备油菜秸杆生物炭；

歩骤二：在油菜秸秆生物炭中加入硝酸，混匀、抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，并烘干得到硝酸改性后的油菜秸秆生物炭；