蚕沙基多孔炭表面氧化改性对农药噻虫嗪吸附及缓控释影响

选用桑蚕废弃物蚕沙为炭源,通过炭化活化的方式获得了一种高比表面的中微双孔道生物炭材料SCSE,并采用不同氧化剂对其表面氧化处理以调控材料孔径和表面积对农药噻虫嗪分子的吸附作用力,以实现SCSE材料对农药噻虫嗪的缓控释,并系统研究了氧化改性后材料的比表面积、孔径和表面基团性质的变化对材料吸附噻虫嗪的热力学和动力学平衡以及噻虫嗪的释放动力学等性能的影响。结果表明:SCSE孔隙结构发达,其BET比表面和孔容分别为1290.95 m^2/g和0.690 cm^3/g;在室温下,该材料对噻虫嗪分子的吸附容量达到560 mg/g。噻虫嗪在四种SCSE上的释放动力学可分为快速持续释放过程和慢速释放过程两个过程,其中快速持续释放过程的释放动力学常数约是慢速释放过程的29~34倍;其中硝酸改性后的SCSE-HN对噻虫嗪的释放比例最大,释放速度最快。本实验所获得的四种SCSE材料对噻虫嗪的释放均表现出长效释放效力。按照一般农作物的需药量,该吸附剂只要按照0.5 g/(d·m^2)的投入量便能很好地对农作物进行长效的虫害防治(>40 d)。