[发明专利]一种生物活化改性单一成分制备植物基生物炭的方法

权利要求书

1.一种生物活化改性单一成分制备植物基生物炭的方法，其特征在于：具体是以柚子皮、橘子皮或橙子皮为原料，依次通过原料预处理、生物活化改性、过滤洗涤、干燥、高温煅烧，所述生物活化改性是使用果胶酶降解上述果皮中的果胶，或使用a-淀粉酶降解上述果皮中的淀粉，或者使用酸性蛋白酶降解上述果皮中的蛋白; 所述高温煅烧是将干燥至恒重的果皮装入坩埚，压实加盖后用锡箔纸密封，以10℃/min的升温速率升温至500 ~ 700℃，恒温煅烧60 ~ 120min，随后在12℃/min速率下降温度降至300 ~ 350℃，恒温30 ~ 40min，取出坩埚与室温环境中自然冷却。

2.如权利要求1所述的一种生物活化改性单一成分制备植物基生物炭的方法，其特征在于：所述生物活化中降解果皮中的果胶具体是称取预处理后的果皮粉加去离子水配制成乳液，果皮粉与去离子水的用量为 1 g：10-20 mL，再加入 pH= 5 的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，按照100-150U/g的量加入果胶酶，在 50℃下水浴加热酶解 1-2 h，用200目尼龙网过滤，再用去离子水洗涤至中性。

3.如权利要求1所述的一种生物活化改性单一成分制备植物基生物炭的方法，其特征在于：所述降解果皮中的淀粉具体是称取预处理后的果皮粉加水配制成乳液，果皮粉与去离子水的用量比为1 g：5-15mL，然后在 90℃恒温水浴糊化30-50min，并加CaCl₂使水解液Ca²⁺浓度为0.01mol /L，调节pH=6.0，按80-130U/g的用量加入淀粉酶，在58-60℃下进行水解反应，水解时间50-120min，用200目尼龙网过滤，滤渣用去离子水洗涤至中性。

4.如权利要求1所述的一种生物活化改性单一成分制备植物基生物炭的方法，其特征在于：所述降解果皮中的蛋白具体是称取预处理后的果皮粉，加入去离子水配制成乳液，果皮粉与去离子水用量为1 g：15-20ml，调节乳液pH=3.0-4.0 ，酶解温度30℃，按400-500U/g的量加入酸性蛋白酶，放于摇床反应30-50min，过滤并清洗滤渣，烘干备用。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种生物活化改性单一成分制备植物基生物炭的方法，其特征在于：所述原料预处理具体是将果皮用水清洗干净，然后在80 ~ 100℃下干燥8-10h，将烘干后的果皮粉碎成2 ~ 5mm小段。

6.如权利要求5所述的一种生物活化改性单一成分制备植物基生物炭的方法，其特征在于：所述过滤洗涤、干燥具体是将生物活化后的果皮用蒸馏水冲洗至水中没有酶活后，在80 ~ 100℃下干燥至恒重。

7.一种生物活化改性单一成分制备植物基生物炭的方法，其特征在于，按如下步骤进行：

（1）、将柚子皮用水清洗干净，然后在80 ~ 100℃下干燥8-10h，将烘干后的果皮粉碎成2 ~5mm小段；

（2）、称取烘干后的柚皮粉加去离子水配置成料液比 1 g：10 ~ 20 ml乳液，加入 pH=5的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，柚皮粉中按照100~ 150U/g加入果胶酶，在 50℃下水浴加热酶解 1 ~ 2 h，用200目尼龙网过滤，再用去离子水洗涤滤渣至中性；

（3）、将生物活化后的柚子皮滤渣用蒸馏水冲洗至水中没有酶活后，在80 ~ 100℃下干燥至恒重；

（4）、将干燥至恒重的柚子皮装入坩埚，压实加盖后用锡箔纸密封，以10℃/min的升温速率升温至500 ~ 700℃，恒温煅烧60 ~ 120min，随后在12℃/min速率下降温度降至300 ~350℃，恒温30 ~ 40min，取出坩埚于室温环境中自然冷却。