[发明专利]一种基于桑树枝废弃物的富磷生物炭的制备及应用

权利要求书

1.一种基于桑树枝废弃物的富磷生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对桑枝废弃物进行洗涤、干燥后粉碎成颗粒物；

S2、利用NaOH溶液对粉碎后的桑枝废弃物进行碱化处理，经烘干后得到生物质；

S3、往碱化后的生物质中加入引发剂和表面活性剂进行醚化处理，所述引发剂为Fe²⁺/H₂O，表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵(C₁₉H₄₂BrN)或十二烷基苯磺酸钠(C₁₈H₂₉NaO₃S)，醚化过程中进行微波消解，促进醚化反应的发生；醚化反应后对生物质原料进行高温活化，活化的温度为150℃-200℃；

S4、将活化的生物质与水混合后进行搅拌，并在搅拌过程中加入磷酸二氢钾溶液，然后维持75-85℃的温度搅拌3-5h，搅拌后经烘干得到富磷生物质材料；

S5、将富磷生物质材料置于真空密闭环境中进行热解处理：即先以3-5℃/min的速度慢速升温至250-300℃，然后以30-50℃/min的速度快速升温至350-650℃，保温热解3-5h，得到生物质碳；

S6、对热解后的生物质碳冷却至室温，然后进行研磨过筛后利用碱液进行活化，最后经烘干得到富磷生物炭。

2.根据权利要求1所述的一种基于桑树枝废弃物的富磷生物炭的制备方法，其特征在于，步骤S2所述NaOH溶液的浓度为6％-10％。

3.根据权利要求1所述的一种基于桑树枝废弃物的富磷生物炭的制备方法，其特征在于，在步骤S2的碱化处理中，桑枝废弃物与NaOH溶液的料液比为1：5-1：15，碱化处理的时间为2-6h。

4.根据权利要求1所述的一种基于桑树枝废弃物的富磷生物炭的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述引发剂的浓度为2-10g/L，添加量为1-2L/kg，所述表面活性剂的浓度为5-10mol/L，添加量为3-4L/kg。

5.根据权利要求1所述的一种基于桑树枝废弃物的富磷生物炭的制备方法，其特征在于，步骤S3中，先微波消解1h，微波功率为800W-1200W，然后继续搅拌浸渍12-24h。

6.根据权利要求1所述的一种基于桑树枝废弃物的富磷生物炭的制备方法，其特征在于，步骤S3中，高温活化的温度为150℃-200℃，活化时间为6-8h。

7.根据权利要求1所述的一种基于桑树枝废弃物的富磷生物炭的制备方法，其特征在于，步骤S4中，磷酸二氢钾溶液的浓度为1-15g/L，以200-1000mL/h的速率缓慢滴加，滴加时长为20-40h。

8.采用权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的基于桑树枝废弃物的富磷生物炭。

9.权利要求8所述的基于桑树枝废弃物的富磷生物炭在改良重金属污染土壤方面的应用。