蚕沙基生物多孔炭的制备及对杀虫单/呋虫胺的协同吸附与缓释性能

作者：黄军; 张应娟; 林茵童; 韦雪纯; 吴雨桐; 毋高博; 莫钧麟; 赵祯霞; 赵钟兴^*

来源：化工进展, 2023, 1-11.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0925

• 蚕沙基生物炭
• 杀虫单/呋虫胺
• 协同吸附
• 缓释
• 热稳定性

以桑蚕业废弃物蚕沙为原料，氯化锌作为活化剂，在900℃下高温活化得到蚕沙基生物多孔炭(biochar of silkworm excrement， BCSE)。利用氮气吸脱附、扫描电镜、X射线衍射及傅里叶变换红外光谱对BCSE的理化性质进行表征分析，并测试其对农药杀虫单和呋虫胺的协同吸附与脱附性能，以及吸附农药后的贮藏稳定性。结果表明：BCSE具有丰富的孔道结构，其最优材料BCSE-3的BET比表面积可达833.0m2/g，对杀虫单和呋虫胺的单独吸附分别可达0.83和1.43mmolg/g，双组分协同吸附时两种农药的吸附容量和吸附速率与单组分相比都显著提升。同时贮藏稳定性结果也证明在54℃下两种农药在BCSE-3中都拥有长达35天以上的稳定性(农药降解率<2%)，远超农业部对农药贮藏稳定性的要求。最后通过分子模拟计算发现，呋虫胺上高电子密度的含氧五元杂环与BCSE上苯环形成π-π相互作用是呋虫胺具有更高吸附量和更快吸附速率的主要原因，而杀虫单和呋虫胺间的氢键作用是二者混合吸附量大于单组分吸附量的主要原因。

• 单位
  广西大学; 化学化工学院