本发明涉及生物质农药
技术领域：
，具体涉及一种基于巴氏加热法从生物质原料中提取农药成分的方法。
背景技术：
：公开该
背景技术：
部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。随着工业技术的发展以及人类社会文明的快速进步，煤炭、石油等资源日益紧缺，发展可以替代石油的可再生资源越来越重要，生物质能是可再生资源的重要组成部分，绿色、廉价、原料易得是它的利用优势。目前，对生物质的利用技术主要包括直接燃烧、热解、气化等方式。其中，生物质热解是公认的比较可靠的利用技术，因为这种技术可以将生物质转化为液态、固态和气态产物。生物质焦油成分复杂，含有数百种化学物质，更是含有类似胺类、酚类等高附加值化工中间成分，可以广泛应用于农药、医药、食品等行业。同时，发明人发现，现有技术很少提到从生物质焦油中提取农药成分，也缺乏有效的从生物焦油中提取农药成分的方法。技术实现要素：针对现有技术存在的问题，本发明公开一种基于巴氏加热法从生物质原料中提取农药成分的方法，首先从生物质原料中提取生物质焦油，然后从生物质焦油中分离、提纯农药成分，达到充分利用生物质焦油的目的，提供了生物质热解焦油高效利用的新方式，用来替代目前主要用煤、石油等不可再生能源提取高附加值化学物质的工艺。具体地，本发明的技术方案如下所述：在本发明的第一方面，本发明提供一种基于巴氏加热法从生物质原料中提取农药成分的方法，其包括以下步骤：将生物质原料进行热解处理，收集热解焦油；将热解焦油进行除水预处理，得到预处理焦油；配置碱洗溶液，并将预处理焦油在巴氏加热条件下进行碱洗，得到含农药有效成分溶液；调节ph，得到酸化成分溶液；进行有机萃取，得到富集成分有机相；进行除杂处理，得到除杂后的有机相；将除杂得到的有机相进行旋转蒸发处理，得到精细农药成分。进一步地，除水预处理操作包括：在所述热解焦油中加入无水硫酸钠固体粉末，进行除水处理，并进行过滤处理，得到预处理焦油。进一步地，碱洗处理步骤包括：将碱洗溶液和预处理焦油进行阶段混合并进行巴氏加热，所述阶段混合和巴氏加热条件为：第一阶段，磁力搅拌，温度保持巴氏温度56-65℃，保持至少30min；第二阶段，玻璃棒搅拌，温度保持在巴氏温度80-83℃，保持10min。经过反应后得到碱洗混合溶液。将碱洗混合溶液在分液漏斗中进行相分层，可以得到含农药有效成分溶液。进一步地，调节溶液ph使用质量分数为10wt％的硫酸溶液。进一步地，采用有机萃取剂为乙酸乙酯，接触反应的持液时间至少5min，温度为室温，得到所述富集成分有机相。进一步地，除杂操作包括用去离子水洗涤有机相、在富集成分有机相中加入无水硫酸钠去除水分、并进行过滤，达到去除残余无机盐溶液、残余水分以及固体残渣的目的，得到除杂有机相。进一步地，将除杂有机相置于旋转蒸发仪中进行溶剂蒸发，设定蒸发条件为：蒸发温度为55-60℃，蒸发压强为0.024mpa，约为四分之一大气压，得到精细农药成分。在本发明的第二方面，本发明提供一种第一方面所述方法制备得到的精细农药成分。在本发明的第三方面，本发明提供一种第二方面所述精细农药成分在防治植物病虫害中的应用。本发明的具体实施方式具有以下有益效果：创新性提出将生物质焦油的二次利用与植物源农药联系起来，具有极大的推广价值；从生物质焦油中提取农药成分的方法操作简单，可以极大程度富集有效成分，适用范围广，为生物质热解焦油的使用提供新思路。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。正如
背景技术：
中论述的，现有技术中从生物质中提取农药成分的研究很少，缺少有效的从生物质原料中提取农药成分的方法。针对现有技术存在的问题，本发明公开一种基于巴氏加热法从生物质原料中提取农药成分的方法，从生物质原料中分离提纯农药成分，达到充分利用生物质原料的目的，并且本发明的提取方法提取效果良好。本发明的一种实施方式中，提供了一种基于巴氏加热法从生物质原料中提取农药成分的方法，其包括以下步骤：将生物质原料进行热解处理，收集热解焦油；将热解焦油进行除水预处理，得到预处理焦油；配置碱洗溶液，并将预处理焦油在巴氏加热条件下进行碱洗，得到含农药有效成分溶液；调节ph，得到酸化成分溶液；进行有机萃取，得到富集成分有机相；进行除杂处理，得到除杂有机相；将除杂得到的有机相进行旋转蒸发处理，得到精细农药成分。在一种具体的实施方式中，所述除水预处理的操作为：在所述热解焦油中加入无水硫酸钠固体粉末，进行除水处理，并进行过滤处理，得到预处理焦油。在一种具体的实施方式中，碱洗处理步骤包括：将碱洗溶液和预处理焦油进行阶段混合并进行巴氏加热，所述阶段混合和巴氏加热条件为：第一阶段，磁力搅拌，温度保持巴氏温度56-65℃，保持至少30min；第二阶段，玻璃棒搅拌，温度保持在巴氏温度80-83℃，保持10min。经过反应后得到碱洗混合溶液；将碱洗混合溶液在分液漏斗中进行相分层，可以得到含农药有效成分的溶液。分阶段进行巴氏加热，可以使热解焦油中的农药有效成分尽可能与溶液反应生成无机盐，从而脱离焦油体系，促进有效成分反应完全，极大程度提高提取效率。在一种具体的实施方式中，调节溶液ph使用质量分数为10wt％的硫酸溶液。在一种具体的实施方式中，有机萃取采用的有机萃取剂为乙酸乙酯，接触反应的持液时间至少5min，温度为室温，得到所述富集成分有机相。有机溶剂萃取，实现有效成分的富集，保证较高的提取效率。在一种具体的实施方式中，除杂操作包括用去离子水洗涤有机相、在富集成分有机相中加入无水硫酸钠去除水分、并进行过滤，达到去除残余无机盐溶液、残余水分以及固体残渣的目的，得到除杂有机相。在一种具体的实施方式中，将除杂有机相置于旋转蒸发仪中进行溶剂蒸发，设定蒸发条件为：蒸发温度为55-60℃，蒸发压强为0.024mpa，约为四分之一大气压，得到精细农药成分。约四分之一大气压条件下的旋转蒸发，可以最大程度蒸出有机溶剂，得到精细农药成分。本发明的一种实施方式中，提供一种上述方法制备得到的精细农药成分。本发明的一种实施方式中，提供一种上述精细农药成分在防治植物病虫害中的应用。下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。实施例1从松木热解油中提取酚类农药成分：将松木原料进行破碎筛分，之后在烘干箱中进行干燥处理，将处理后的松木样品置于热解炉中进行热解处理，以20℃/min的升温速率升高温度至500℃，同时以200ml/min的速率通入氮气，处理60min后得到松木热解焦油。将热解后的焦油加入无水硫酸钠固体粉末除水，并进行过滤处理，除去杂质。取10g预处理焦油保存，得到样品1。配置质量分数为10wt％的氢氧化钠溶液。取预处理后的松木焦油10g和所述氢氧化钠溶液10g，在烧杯中进行分阶段混合和巴氏加热处理，加热过程为：第一阶段，磁力搅拌，温度保持巴氏温度60℃，保持30min；第二阶段，玻璃棒搅拌，温度保持在巴氏温度80℃，保持10min。反应结束后将溶液置于分液漏斗中，分离下层相，之后加入质量分数为10wt％的硫酸溶液调节ph为2即可；然后用乙酸乙酯分次萃取有机相，得到富集酚类化合物成分溶液；将溶液经过去离子水洗涤，除去残留的无机盐，加入无水硫酸钠，去除残留水分；置于漏斗中过滤，除去残留固体杂质。将经过处理后的除杂有机相置于旋转蒸发仪中，在加热温度为60℃、压强为0.024mpa的条件下进行溶剂蒸发操作，20min后得到精细酚类化合物。在得到的精细酚类化合物中加入适量二氯甲烷进行稀释，得到样品2。通过gc/ms分析，得到样品2中酚类化合物的具体组成成分为：序号物质名称占样品2百分比/％(除去溶剂)1苯酚2.762对甲基苯酚1.3433-甲基苯酚2.054对甲氧基苯酚7.215麦芽酚3.1262-甲氧基-5-甲基苯酚5.437间苯二酚1.8782-甲氧基-4-乙基苯酚2.4994-甲基间苯二酚1.07102,6-二甲氧基苯酚9.35115-叔丁基焦棓酚3.38122-甲基-4-乙氧基苯酚2.76实施例2从红花热解油中提取酚类农药成分：将红花原料进行破碎筛分，之后在烘干箱中进行干燥处理，将处理后的红花样品置于热解炉中进行热解处理，以20℃/min的升温速率升高温度至500℃，同时以200ml/min的速率通入氮气，处理60min后得到红花热解焦油。将热解后的焦油加入无水硫酸钠固体粉末除水，并进行过滤处理，除去杂质。取10g预处理焦油保存，得到样品3；取预处理后的红花焦油10g和质量分数为10wt％的氢氧化钠溶液10g，在烧杯中进行分阶段混合和巴氏加热处理，加热过程为：第一阶段，磁力搅拌，温度保持巴氏温度65℃，保持30min；第二阶段，玻璃棒搅拌，温度保持在巴氏温度80℃，保持10min。反应结束后将溶液置于分液漏斗中，分离下层相，之后加入质量分数为10wt％的硫酸溶液调节ph为2即可；然后用乙酸乙酯分次萃取有机相，得到富集酚类化合物成分溶液；将溶液经过去离子水洗涤，除去残留的无机盐，加入无水硫酸钠，去除残留水分；置于漏斗中过滤，除去残留固体杂质。将经过处理后的除杂有机相置于旋转蒸发仪中，在加热温度为60℃、压强为0.024mpa的条件下进行溶剂蒸发操作，20min后得到精细酚类化合物。在得到的精细酚类化合物中加入适量二氯甲烷进行稀释，得到样品4。通过gc/ms分析，得到样品4中酚类化合物的具体组成成分为：实验例：实施例1和2制备的精细农药成分的杀虫效果试验试验选用小菜蛾幼虫(2龄)，选择3个合适的培养皿，均在皿底覆盖滤纸，并滴入去离子水保持滤纸的湿润。剪取白菜叶子成为合适大小，每个培养皿中一个，并做清洗、去蜡处理，然后用镊子将剪好的菜叶分别在5ml清水，5ml松木样品2，5ml红花样品4药液中充分浸润10s后，取回放回培养皿1、培养皿2、培养皿3中。之后将培养皿放在阴凉通风处干燥，用软刷子接种每皿18头健康菜蛾幼虫(2龄)。接种幼虫后，要将培养皿放置27℃的保温箱中，同时在培养皿上覆盖一层湿润纱布，保证幼虫生长的30％-40％的湿润环境。处理3d后，记载处理的活、死虫数。经记录，清水培养基1杀虫率为12.5％，松木培养基2杀虫率为66.67％，红花培养基杀虫率为61.2％。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12