一种具有阳离子吸附和肥料控释双功能的生物炭微球及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有阳离子吸附和肥料控释双功能的生物炭微球及其制备方法，包括：(1)配制两份羧甲基壳聚糖溶液，一份为壳层溶液，另一份中加入腐植酸、二甲基亚砜和硝酸钾，搅拌均匀，作为核层溶液；(2)将壳层溶液和核层溶液分别注入到同轴针头的外层和内层，并利用高压静电纺设备将壳层溶液和核层溶液喷射到环氧氯丙烷溶液中，搅拌,过滤，干燥，制得核壳结构的交联羧甲基壳聚糖微球；(3)将交联羧甲基壳聚糖微球置于管式炉内，通氮气保护，焙烧，制得生物炭微球。本发明制备的生物炭微球不仅可作为控释肥料，提高肥料利用率，为植物的生态修复提供动力；而且材料本身可广泛应用于化工和环保等领域中铀酰根离子、铅离子等阳离子的吸附和废水处理。

主权项

一种具有阳离子吸附和肥料控释双功能的生物炭微球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将羧甲基壳聚糖溶于水中，搅拌均匀，配制成浓度为1～3wt％的羧甲基壳聚糖溶液，作为壳层溶液；另配制一份1～4wt％的羧甲基壳聚糖溶液，并向其中加入腐植酸、二甲基亚砜和硝酸钾，充分搅拌混合均匀，得到核层溶液；所述核层溶液中腐植酸的浓度为2～5wt％；二甲基亚砜的浓度为2～6wt％，硝酸钾的浓度为10～20wt％；步骤二、将壳层溶液和核层溶液分别注入到一个不锈钢同轴针头的外层和内层，并利用高压静电纺设备将壳层溶液和核层溶液在高压静电喷射条件下喷射到0.5～3wt％的环氧氯丙烷溶液中，以100～300r/min的速度搅拌反应24～48h,过滤，40～50℃干燥4～8小时，制得核壳结构的交联羧甲基壳聚糖微球；步骤三、将核壳结构的交联羧甲基壳聚糖微球置于管式炉内，通氮气保护，在200～300℃下焙烧2～5小时，制得具有阳离子吸附和肥料控释双功能的生物炭微球。