【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物炭，具体地，涉及一种用于土壤改良的铁改性生物炭及其制备方法和应用。
技术介绍
1、磷是植物生长发育所必需的大量营养元素之一，同时也是水体富营养化的主要影响因素之一。在园林绿化管理中，为保证植物景观效果，往往会施加大量含磷复合肥，而能被植物吸收的仅占5％～30％，盈余的磷素则通过地表径流、渗漏等方式流失到水环境中。然而，多数城市景观水体为整体封闭或半封闭的缓流水体，流动性差，汇水量小，生态结构简单，生态功能脆弱，过量的磷极易导致水体菌类大量繁殖，造成水体污染，不易恢复。
2、生物炭是农林废弃物等生物质在缺氧条件下热裂解形成的一类高度芳香化难溶性的富碳产物，具有较大的比表面积、较高的离子交换量以及丰富的化学官能团，能够通过物理化学行为吸附和解吸来改变磷的循环和有效性。研究表明，普通生物炭对磷的吸附很大程度上是受自身理化性质的影响，吸附容量低，且不同类型的生物炭存在较大差异。
3、因此，目前急需一种能够作为土壤固磷材料或制备生物炭基肥料的改性生物炭。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术的上述不足，提供一种用于土壤改良的铁改性生物炭及其制备方法和应用。
2、本专利技术的第一目的是提供一种铁改性生物炭的制备方法。
3、本专利技术的第二目的是提供上述制备方法制备得到的铁改性生物炭。
4、本专利技术的第三目的是提供上述铁改性生物炭在土壤固磷缓释、预防水体污染和/或节省磷肥中的应用。
5、本
6、为了实现上述目的，本专利技术是通过以下方案予以实现的：
7、一种铁改性生物炭的制备方法，包括：
8、将生物炭浸泡于酸溶液后，取出生物炭并恢复中性，干燥，将干燥后的生物炭与铁盐溶液混合充分反应后，烘干并煅烧，得到铁改性生物炭；
9、所述干燥后的生物炭与铁盐溶液中铁的质量比值为0.28～0.84。
10、优选地，所述铁盐溶液氯化铁溶液。
11、更优选地，所述氯化铁溶液的浓度为0.8～1.2mol/l。
12、进一步优选地，所述氯化铁溶液的浓度为1mol/l。
13、优选地，所述生物炭为核桃壳炭、水稻秸秆炭和/或木质炭。
14、更优选地，所述生物炭为核桃壳炭时，所述干燥后的生物炭与铁盐溶液中铁的质量比值为0.28；所述生物炭为水稻秸秆炭和/或木质炭时，所述干燥后的生物炭与铁盐溶液中铁的质量比值为0.56。
15、优选地，所述酸溶液为盐酸溶液。
16、更优选地，所述盐酸溶液的浓度0.5～1.5mol/l。
17、进一步优选地，所述盐酸溶液的浓度为1mol/l。
18、优选地，所述生物炭和酸溶液的质量体积比为1g：8～12ml。
19、更优选地，所述生物炭和酸溶液的质量体积比为1g：10ml。
20、优选地，将生物炭浸泡于酸溶液中1～2h。
21、更优选地，将生物炭浸泡于酸溶液中1h。
22、优选地，所述干燥为置于75℃烘干。
23、优选地，将干燥后的生物炭与铁盐溶液混合，充分搅拌后，静置18h。
24、本专利技术还请求保护上述任一所述制备方法制备得到的铁改性生物炭。
25、本专利技术还请求保护上述铁改性生物炭在土壤固磷缓释、预防水体污染和/或节省磷肥中的应用。
26、本专利技术还请求保护一种利用铁改性生物炭进行土壤固磷缓释的方法，包括以下步骤：
27、s1.将权利要求6所述铁改性生物炭与磷酸二氢钾溶液混合充分反应后，固液分离收集固体，烘干得到富磷铁改性生物炭；
28、s2.将步骤s1得到的富磷铁改性生物炭按照施加量为1％～2％施加于植物根系周围；
29、所述施加量为富磷铁改性生物炭的质量占土壤质量的百分比。
30、优选地，步骤s1中所述磷酸二氢钾溶液的浓度为100～400mg/l。
31、更优选地，所述磷酸二氢钾的浓度为263mg/l。
32、优选地，步骤s1中所述铁改性生物炭和磷酸二氢钾溶液的质量体积比为1～10g：10～50ml。
33、更优选地，所述铁改性生物炭和磷酸二氢钾溶液的质量体积比为1g：5ml。
34、优选地，步骤s1中所述充分反应具体为：在25℃下以180r/min恒温振荡24h。
35、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
36、本专利技术提供了一种铁改性生物炭的制备方法，包括：将生物炭浸泡于酸溶液后，取出生物炭并恢复中性，干燥，将干燥后的生物炭与铁盐溶液混合充分反应后，烘干并煅烧，得到铁改性生物炭；所述干燥后的生物炭与铁盐溶液中铁的质量比值为0.28～0.84。所述铁改性生物炭在实际应用中具有优异的磷吸附能力，具有优异的磷固储和持续释放能力；所述铁改性生物炭能够用于土壤固磷缓释、预防水体污染和/或节省磷肥，能够有效促进植物生长。
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1.一种铁改性生物炭的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁盐溶液为氯化铁溶液。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述氯化铁溶液的浓度为0.8～1.2mol/L。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物炭为核桃壳炭、水稻秸秆炭和/或木质炭。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为盐酸溶液。
6.权利要求1～5任一所述制备方法制备得到的铁改性生物炭。
7.权利要求6所述铁改性生物炭在土壤固磷缓释、预防水体污染和/或节省磷肥中的应用。
8.一种利用铁改性生物炭进行土壤固磷缓释的方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述磷酸二氢钾溶液的浓度为100～400mg/L。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述铁改性生物炭和磷酸二氢钾溶液的质量体积比为1～10g：10～50mL。
【技术特征摘要】
1.一种铁改性生物炭的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁盐溶液为氯化铁溶液。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述氯化铁溶液的浓度为0.8～1.2mol/l。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物炭为核桃壳炭、水稻秸秆炭和/或木质炭。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为盐酸溶液。
6.权利要求1～5任一所述制...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏杨，张俊涛，许昌超，黄英梅，崔诚，
申请(专利权)人：广州市林业和园林科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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