一种烟叶农药残留降解催化剂及其制备方法与应用

本发明属于农药残留降解催化剂，具体涉及一种烟叶农药残留降解催化剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

2、化学农药的使用已成为实现烟草增产提质不可缺少的手段。农药合理施用后，由于气候条件、生产操作等突发情况而造成的采收期烟叶农药残留超标问题，严重影响了烟叶质量安全及烟草制品的吸食品质。烟叶上的农药残留在光照作用下会发生部分降解，其中紫外光是烟叶农药残留发生光化学反应的重要因素。但烟叶农药残留的自然降解过程受气候环境、农药种类与施药量等因素的影响较大，自然降解通常难以满足较高的烟叶农残标准要求。

3、目前烟叶农药残留的降解手段还比较缺乏，仅有微生物降解一种方式，微生物降解存在菌群筛选费时、微生物专一性强(仅对某些特定种类农药有降解效果)等弊端，且应用时活性受自然条件如气温、湿度等影响大。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种烟叶农药残留降解催化剂及其制备方法与应用。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供一种烟叶农药残留降解催化剂的制备方法，包括如下步骤：将脲与草酸按质量比为10:0.05-0.5充分混合后，在500-600℃煅烧1-3h，冷却、研磨，即得氧掺杂氮化碳催化剂。

4、煅烧温度过低，不能制得改材料，温度过高，所得材料产率低。

5、草酸提供氧元素，在聚合过程中参与氮化碳结构骨架的形成，关键因素是需要将脲和草酸充分混合，且草酸含量不能太高，草酸含量过高，基本骨架结构会被破坏。

6、在一些实施例中，脲与草酸的质量比为10:0.05-0.2。

7、优选的，脲与草酸的质量比为10:0.07-0.015。

8、进一步优选的，脲与草酸的质量比为10:0.1。

9、在一些实施例中，煅烧温度为510-550℃。

10、优选的，煅烧温度为510-540℃。

11、第二方面，本发明提供一种烟叶农药残留降解催化剂，由所述制备方法制备而成。

12、第三方面，本发明提供所述烟叶农药残留降解催化剂在光催化降解甲基硫菌灵、吡虫啉、吡蚜酮或多菌灵中的应用。

13、在一些实施例中，所述烟叶农药残留降解催化剂在光催化降解吡蚜酮中的应用。

14、优选的，采用所述烟叶农药残留降解催化剂对农药进行光催化降解时，农药体系为中性或弱碱性。

15、上述本发明的一种或多种实施例取得的有益效果如下：

16、构建了适用于多菌灵等四种烟草常用农药的可见光催化降解技术，并对降解机制进行阐释。结果表明，氧元素掺杂可有效提高氮化碳纳米材料对目标农药的光催化降解性能，最优化材料ocn0.1对多菌灵一小时内降解率即可达到99％。在大田种植阶段，喷施目标农药和降解材料48h后，烟叶农残降解率最大可提高39.95％，具有良好的应用前景。

17、结合光催化降解技术开发更高效、环保的人为降低和控制农药残留的方法，有望大幅度降低烟草中的农药残留量，实现烟草常用农药残留不超限的目标。

技术特征：

1.一种烟叶农药残留降解催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将脲与草酸按质量比为10:0.05-0.5充分混合后，在500-600℃煅烧1-3h，冷却、研磨，即得氧掺杂氮化碳催化剂。

2.根据权利要求1所述的烟叶农药残留降解催化剂的制备方法，其特征在于：脲与草酸的质量比为10:0.05-0.2。

3.根据权利要求2所述的烟叶农药残留降解催化剂的制备方法，其特征在于：脲与草酸的质量比为10:0.07-0.015。

4.根据权利要求3所述的烟叶农药残留降解催化剂的制备方法，其特征在于：脲与草酸的质量比为10:0.1。

5.根据权利要求1所述的烟叶农药残留降解催化剂的制备方法，其特征在于：煅烧温度为510-550℃。

6.根据权利要求5所述的烟叶农药残留降解催化剂的制备方法，其特征在于：煅烧温度为510-540℃。

7.一种烟叶农药残留降解催化剂，其特征在于：由权利要求1-6任一所述制备方法制备而成。

8.权利要求7所述烟叶农药残留降解催化剂在光催化降解甲基硫菌灵、吡虫啉、吡蚜酮或多菌灵中的应用。

9.权利要求8所述烟叶农药残留降解催化剂在光催化降解吡蚜酮中的应用。

10.根据权利要求8所述应用，其特征在于：采用所述烟叶农药残留降解催化剂对农药体系进行光催化降解时，农药体系为中性或弱碱性。

技术总结
本发明属于农药残留降解技术领域，具体公开了一种烟叶农药残留降解催化剂及其制备方法与应用，包括如下步骤：将脲与草酸按质量比为10:0.05‑0.5充分混合后，在500‑600℃煅烧1‑3h，冷却、研磨，即得氧掺杂氮化碳催化剂。氧元素掺杂可有效提高氮化碳纳米材料对目标农药的光催化降解性能。

技术研发人员：刘雪,于卫松,孙惠青,方松,邱军
受保护的技术使用者：中国农业科学院烟草研究所（中国烟草总公司青州烟草研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15