一種添加石墨烯的小麥專用肥及其製備方法與流程
2024-03-28 19:05:05
本發明涉及肥料
技術領域：
，具體來說，涉及一種添加石墨烯的小麥專用肥及其製備方法。
背景技術：
：乙烯(graphene)是由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出乙烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。在2015年末硼烯發現之前，乙烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20％。它是目前自然界最薄、強度最高的材料，如果用一塊面積1平方米的乙烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一隻一千克的貓。乙烯目前最有潛力的應用是成為矽的替代品，製造超微型電晶體，用來生產未來的超級計算機。用乙烯取代矽，計算機處理器的運行速度將會快數百倍。另外，乙烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3％的光。另一方面，它非常緻密，即使是最小的氣體原子(氦原子)也無法穿透。這些特徵使得它非常適合作為透明電子產品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發光板和太陽能電池板。作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，乙烯被稱為「黑金」，是「新材料之王」，科學家甚至預言乙烯將「徹底改變21世紀」。極有可能掀起一場席捲全球的顛覆性新技術新產業革命。中國發明專利cn106008018a公開了一種添加石墨烯的小麥專用肥及其製備方法，該方法將乙烯加入到肥料中，與蛭石相配合提高肥料的使用效果。但是如何在乙烯的製備過程中就考慮其應用，並最大程度的發揮其功效，仍有待進一步研究。技術實現要素：有鑑於此，本發明的目的是提供一種添加石墨烯的小麥專用肥及其製備方法，該方法大大提高硼砂的使用效果。一種添加石墨烯的小麥專用肥，包括以下重量百分比的主要成份：過磷酸鉀12-26％尿素10-30％腐殖酸15-28％廄肥20-40％蛭石2-8％硼砂0.3-0.8％乙烯3-15％秸稈餘量。廄肥是家畜糞尿和墊圈材料、飼料殘茬混合堆積並經微生物作用而成的肥料。富含有機質和各種營養元素。各種畜糞尿中，以羊糞的氮、磷、鉀含量高，豬、馬糞次之，牛糞最低；排洩量則牛糞最多，豬、馬類次之，羊糞最少。墊圈材料有秸稈、雜草、落葉、泥炭和幹土等。廄肥分圈內積制(將墊圈材料直接撒入圈舍內吸收糞尿)和圈外積制(將牲畜糞尿清出圈舍外與墊圈材料逐層堆積)。經嫌氣分解腐熟。在積制期間，其化學組分受微生物的作用而發生變化。廄肥的作用：①提供植物養分。包括必需的大量元素氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和微量元素鐵、錳、硼、鋅、鉬、銅等無機養分；胺基酸、醯胺、核酸等有機養分和活性物質如維生素b1、b6等。保持養分的相對平衡。②提高土壤養分的有效性。廄肥中含大量微生物及各種酶(蛋白酶、脲酶、磷酸化酶)，促使有機態氮、磷變為無機態，供作物吸收。並能使土壤中鈣、鎂、鐵、鋁等形成穩定絡合物，減少對磷的固定，提高有效磷含量。③改良土壤結構。腐殖質膠體促進土壤團粒結構形成，降低容重，提高土壤的通透性，協調水、氣矛盾。還能提高土壤的緩衝性和改良礦毒田。④培肥地力，提高土壤的保肥、保水力。廄肥腐熟後主要作基肥用。新鮮廄肥的養分多為有機態，碳氮比(c/n)值大，不宜直接施用，尤其不能直接施入水稻田。蛭石是一種層狀結構的含鎂的水鋁矽酸鹽次生變質礦物，原礦外似雲母，通常由黑(金)雲母經熱液蝕變作用或風化而成，因其受熱失水膨脹時呈撓曲狀，形態酷似水蛭，故稱蛭石。生蛭石片經過高溫焙燒後，其體積能迅速膨脹數倍至數十倍，體積膨脹後的蛭石就叫膨脹蛭石。蛭石可用作土壤改良劑，由於其具有良好的陽離子交換性和吸附性，可改善土壤的結構，儲水保墒，提高土壤的透氣性和含水性，使酸性土壤變為中性土壤；蛭石還可起到緩衝作用，阻礙ph值的迅速變化，使肥料在作物生長介質中緩慢釋放，且允許稍過量地使用肥料而對植物沒有危害；蛭石還可向作物提供自身含有的k、mg、ca、fe以及微量的mn、cu、zn等元素。蛭石的吸水性、陽離子交換性及化學成分特性，使其起著保肥、保水、儲水、透氣和礦物肥料等多重作用。試驗表明：將0.5-1％的膨脹蛭石摻入複合肥中，可使農作物產量提高15-20％。一種添加石墨烯的小麥專用肥的製備方法，包括以下步驟：a、將蛭石和硼砂放入粉碎機中，粉碎至粉狀，過250目篩，將篩下物放入溼式球磨機中，加入乙烯，採用球磨法進行研磨，得到混合料；b、將混合料倒入石英反應器中，在加入保護氣體條件下，1400-1600℃反應15-20min，冷卻後倒出混合料；c、將混合料倒入攪拌機中並加入其餘的原料，攪拌均勻；d、乾燥、造粒，得到添加石墨烯的小麥專用肥。優選的，所述的步驟b中，蛭石和硼砂的粒徑均小於50μm。優選的，所述的步驟b中，所述的保護氣體為氬氣、氮氣和氦氣中的任意一種。本發明所提供的添加石墨烯的小麥專用肥的製備方法，一是將蛭石和硼砂與乙烯共同球磨，有利於硼砂和乙烯浸入蛭石的層狀結構內部；二是在1400-1600℃溫度條件下，即使乙烯對蛭石有一定的保護作用，但蛭石仍會迅速膨脹6-8倍，變為膨脹蛭石，這樣硼砂就會在高溫條件下，有充足的時間和空間和乙烯生成的石墨烯反應，完成石墨烯的硼摻雜；三是本發明生成的硼摻雜的石墨烯具有緩釋硼的效果，可以在小麥的生長期持續的提供硼元素，不用擔心硼的流失。綜上所述，本發明的肥料可以為小麥長期穩定的提供各種元素，特別是對小麥缺硼導致的各種疾病有非常的預防效果。具體實施方式如下實施例，對本發明進一步詳細分析：實施例1一種添加石墨烯的小麥專用肥的製備方法，按照下述步驟進行：a、將蛭石和硼砂放入粉碎機中，粉碎至粉狀，過250目篩，將篩下物放入溼式球磨機中，加入乙烯，採用球磨法進行研磨，得到混合料；b、將混合料倒入石英反應器中，在加入保護氣體條件下，1550℃反應18min，冷卻後倒出混合料；c、將混合料倒入攪拌機中並加入其餘的原料，攪拌均勻；d、乾燥、造粒，得到添加石墨烯的小麥專用肥。所述的步驟b中，蛭石和硼砂的粒徑均小於50μm。所述的步驟b中，所述的保護氣體為氬氣。一種添加石墨烯的小麥專用肥，包括以下重量百分比的主要成份：過磷酸鉀20％尿素15％腐殖酸20％廄肥25％蛭石3％硼砂0.5％乙烯8％秸稈餘量。實施例2一種添加石墨烯的小麥專用肥的製備方法，按照下述步驟進行：a、將蛭石和硼砂放入粉碎機中，粉碎至粉狀，過250目篩，將篩下物放入溼式球磨機中，加入乙烯，採用球磨法進行研磨，得到混合料；b、將混合料倒入石英反應器中，在加入保護氣體條件下，1400℃反應20min，冷卻後倒出混合料；c、將混合料倒入攪拌機中並加入其餘的原料，攪拌均勻；d、乾燥、造粒，得到添加石墨烯的小麥專用肥。所述的步驟b中，蛭石和硼砂的粒徑均小於50μm。所述的步驟b中，所述的保護氣體為氮氣。一種添加石墨烯的小麥專用肥，包括以下重量百分比的主要成份：過磷酸鉀12％尿素30％腐殖酸15％廄肥40％蛭石2％硼砂0.8％乙烯3％秸稈餘量。實施例3一種添加石墨烯的小麥專用肥的製備方法，按照下述步驟進行：a、將蛭石和硼砂放入粉碎機中，粉碎至粉狀，過250目篩，將篩下物放入溼式球磨機中，加入乙烯，採用球磨法進行研磨，得到混合料；b、將混合料倒入石英反應器中，在加入保護氣體條件下，1600℃反應15min，冷卻後倒出混合料；c、將混合料倒入攪拌機中並加入其餘的原料，攪拌均勻；d、乾燥、造粒，得到添加石墨烯的小麥專用肥。所述的步驟b中，蛭石和硼砂的粒徑均小於50μm。所述的步驟b中，所述的保護氣體為氦氣。一種添加石墨烯的小麥專用肥，包括以下重量百分比的主要成份：過磷酸鉀26％尿素10％腐殖酸15％廄肥20％蛭石8％硼砂0.3％乙烯15％秸稈餘量。對比實施例1將實施例1步驟a中的硼砂去除，並將其加入與其他原料一起在步驟c中加入，其餘製備條件不變。將實施例1-3的肥料應用於小麥生長試驗中，播種時加入肥料，播種的小麥品種和田間管理，4塊地保持一致，收穫時，測算畝產量。組別平均畝產量(kg)實施例1647實施例2639實施例3642對照組1596由對比實施例1可以知道，摻雜硼的石墨烯對小麥的生長有非常好的促進作用。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。當前第1頁12