[发明专利]降低农作物重金属吸收的改性分子筛及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及土壤重金属污染治理技术领域，尤其是涉及一种降低农作物重金属吸收的改性分子筛及其制备方法和应用。改性分子筛的制备方法，包括如下步骤：分子筛与磷酸盐的混合物于260～330℃保温处理30～60min，冷却。本发明的改性分子筛制备流程简单，成本低廉，相较于现有技术中需要多种反应原料和严苛反应条件的改性方案更具有大规模生产应用的前景；制得的改性分子筛均匀度好，具有优异的重金属钝化效率，以及持久的重金属钝化能力，可用于土壤重金属的钝化处理，能够在较少的添加量下，有效降低作物对重金属的吸收，且不影响作物产量。

技术领域

本发明涉及土壤重金属污染治理技术领域，尤其是涉及一种降低农作物重金属吸收的改性分子筛及其制备方法和应用。

背景技术

目前，耕地重金属污染较为严重，重金属污染耕地产出的农作物存在重金属超标风险，可能损害消费者健康。针对这一问题，研究人员利用重金属钝化技术来减少作物对重金属的吸收，从而提高农产品的安全性。具体的，通过向土壤添加重金属钝化剂来改变土壤重金属的赋存形态，降低重金属的活性，使重金属难以被作物吸收。

近年来，由于传统钝化材料施用量大、重金属钝化效率不理想、甚至影响作物生长等缺点日益凸显，开发高效且不影响作物产量的重金属钝化材料将有助于推进重金属污染耕地的钝化治理。

为了提高对土壤中重金属的钝化效果，研究人员开发了多种重金属钝化材料。其中，分子筛是用于重金属钝化的材料之一，然而，在重金属污染土壤中单独施用分子筛作用有限。

当前虽然存在一些对分子筛进行改性的手段，但总体上技术流程复杂，制备和应用成本较高，将其用于钝化土壤重金属时添加量大，且对作物生长和产量及降低作物重金属吸收的效果不明确，无法满足当前重金属污染耕地钝化修复的实际需求。因此，在控制成本的前提下，开发更有效钝化土壤重金属的材料，对推进重金属污染土壤的钝化修复和农作物安全生产具有重要价值。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供降低农作物重金属吸收的改性分子筛的制备方法，以解决现有技术中存在的制备流程复杂、成本高、无法满足钝化修复要求等技术问题。

本发明的第二目的在于提供降低农作物重金属吸收的改性分子筛，为重金属污染土壤的治理提供均匀度高、分散性好，重金属钝化效率高，钝化能力更持久的钝化剂。

本发明的第三目的在于提供应用改性分子筛降低农作物重金属吸收的方法，提高农产品的安全性。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

降低农作物重金属吸收的改性分子筛的制备方法，包括如下步骤：

分子筛与磷酸盐的混合物于260～330℃保温处理30～60min，冷却。

本发明通过分子筛与磷酸盐混合，分子筛内部和表面均具有的均匀孔道提供了大量的天然结合位点，在高温下磷酸盐脱水聚合形成的聚磷酸盐能够紧密负载于分子筛表面，形成分子筛与聚磷酸盐复合材料，获得均匀的含聚磷酸盐成分的改性分子筛。利用具有特异性离子交换能力的分子筛作为基体，在其表面均匀稳定负载具有高效螯合重金属能力的聚磷酸盐，可获得进一步提高钝化重金属的效率，以及改善钝化重金属能力的持久性的效果。

在本发明的具体实施方式中，所述分子筛包括经活化处理或未经活化处理的人工合成分子筛和天然沸石分子筛中的至少一种。其中，活化处理包括在高温条件下煅烧以活化。进一步的，所述人工合成分子筛包括分子筛、分子筛、10X分子筛、13X分子筛和13Z分子筛的任一种或多种。

在本发明的具体实施方式中，所述分子筛的比表面积为400～1000m²/g。

在本发明的具体实施方式中，所述磷酸盐包括磷酸二氢钾、磷酸二氢钠和磷酸氢钙中的任一种或多种。