【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于活性炭，具体涉及一种藻类水热炭材料的制备方法和应用。
技术介绍
1、通过控制生物质在无氧或缺氧的条件下发生热转化，得到一种碳含量极其丰富的固体产物——生物炭材料。因为其含碳量高、孔隙发达、稳定性高等优点，被认为是改良土壤、离子吸附、净化水质和减缓碳排放的优质原料。
2、裂解法是生物炭制备的常用方法，与高温干法裂解相比，水热湿裂解法特点在于，其可处理含水量高的废弃生物质，反应条件温和，处理设备简单，操作方便，应用规模可调节性强，成为废弃生物质资源化利用的重要方向之一。
3、藻类细胞中蛋白质含量和矿物元素含量高，炭化后，蛋白质热解可产生丰富的孔道结构和炭-氮和氮-氧官能团，亲水性好。能吸附多种营养元素，施入土壤后可缓慢释放出来，进而提高土壤养分利用率。
4、目前，水热炭化技术是一种经济的废弃生物质转化技术，得到了越来越广泛的关注，但是反应介质通常采用强酸碱和金属盐类，如中国专利cn 117069103 a是应用磷酸在密封的水热反应釜进行混合反应，得到混合反应物，反应介质采用强酸碱或金属盐类，对环境和产物都有一定的危害，且合成步骤往往比较复杂，水热温度通常在150℃以上，能耗比较高。
5、另外，检索发现，应用藻类水热炭到盐碱地，对盐碱地土壤ph、含盐量和理化性质改良、作物种植生长以及养分利用效率的影响研究少见报道。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种藻类水热炭材料的制备方法和应用，以克服现有技术的不足。
3、一种藻类水热炭材料的制备方法，其具体包括如下步骤：将藻体与反应介质按照固液比例为50~100 g/l进行混合，充分搅拌后，在自生压力和130~150℃的温度下反应3~5h，反应完成后进行抽滤分离、洗涤、干燥以及研磨，得到藻类水热炭材料；所述反应介质为磷酸铵和氨水的混合溶液。
4、进一步的，所述藻体包括蓝藻、绿藻、藻水混合物或藻泥。
5、进一步的，所述磷酸铵和氨水的质量比为2~4∶1。
6、作为优选的，所述磷酸铵和氨水的质量比为3∶1。
7、作为优选的，所述藻体与反应介质的固液比例为70 g/l。
8、作为优选的，将藻体与反应介质混合，充分搅拌后转移至反应釜内胆中，在自生压力和140℃的温度下反应4 h。
9、进一步的，进行抽滤分离后，用蒸馏水洗涤3次，在60℃的真空烘箱干燥4 h。
10、进一步的，干燥后的藻类水热炭用研钵研磨成粒径为0.5~1 mm的粉末，过16目筛网。
11、本专利技术还提供上述制备方法制得的藻类水热炭材料在改良盐碱地土壤中的应用。
12、本专利技术还提供上述制备方法制得的藻类水热炭材料在盐碱地玉米生产中的应用。
13、本专利技术的有益效果在于：本专利技术使用磷酸铵和氨水混合溶液作为反应介质替代传统的强酸碱和金属盐介质，可利用在130~150℃的温度下的水热反应所产生的氨气来增加反应釜的内生压力，与利用其它反应介质的水热反应需在180℃甚至更高温度相比，本专利技术的工艺，可在相对较低的水热反应温度下进行，反应条件更温和。此外，本专利技术通过水热一步反应实现了炭化和磷酸基团功能化改性，优化了水热炭材料的制备工艺，提高了原料的炭转化率及产物水热炭的吸附性能和离子交换性能，使得藻类细胞中更多的营养物质得以保存，施入盐碱土壤后，酸性的水热炭能有效降低土壤的ph和含盐量，显著改善了土壤的理化性质，提高了作物的产量。
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1.一种藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：将藻体与反应介质按照固液比例为50~100 g/L进行混合，充分搅拌后，在自生压力和130~150℃的温度下反应3~5 h，反应完成后进行抽滤分离、洗涤、干燥以及研磨，得到藻类水热炭材料；所述反应介质为磷酸铵和氨水的混合溶液。
2.根据权利要求1所述的藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，所述藻体包括蓝藻、绿藻、藻水混合物或藻泥。
3.根据权利要求1所述的藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸铵和氨水的质量比为2~4∶1。
4.根据权利要求1所述的藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸铵和氨水的质量比为3∶1。
5.根据权利要求1所述的藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，所述藻体与反应介质的固液比例为70 g/L。
6.根据权利要求1所述的藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，将藻体与反应介质混合，充分搅拌后转移至反应釜内胆中，在自生压力和140℃的温度下反应4 h。
7.根据权利要求1所述的藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，干燥后的藻类水热炭材料用研钵研磨成粒径为0.5~1 mm的粉末，过16目筛网。
9.一种利用权利要求1~8任一项所述的制备方法制得的藻类水热炭材料在改良盐碱地土壤中的应用。
10.一种利用权利要求1~8任一项所述的制备方法制得的藻类水热炭材料在盐碱地玉米生产中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：将藻体与反应介质按照固液比例为50~100 g/l进行混合，充分搅拌后，在自生压力和130~150℃的温度下反应3~5 h，反应完成后进行抽滤分离、洗涤、干燥以及研磨，得到藻类水热炭材料；所述反应介质为磷酸铵和氨水的混合溶液。
2.根据权利要求1所述的藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，所述藻体包括蓝藻、绿藻、藻水混合物或藻泥。
3.根据权利要求1所述的藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸铵和氨水的质量比为2~4∶1。
4.根据权利要求1所述的藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸铵和氨水的质量比为3∶1。
5.根据权利要求1所述的藻类水热炭材料的制备方法，其特征在于，所述藻体...
【专利技术属性】
技术研发人员：张秀芬，吉国佳，宋根，贾振华，宋春光，岑中将，黄亚丽，张宝海，赵彦民，张志伟，李一鸣，崔继荣，韩丽丽，郭丁鑫，吴艳红，路莎，冯建龙，
申请(专利权)人：张秀芬，
类型：发明
国别省市：
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