[發(fā)明專利]一種聚多酚包覆的硝化抑制劑及其制備方法與應用

在審

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• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN108017478A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 賈鑫;王小霖;郭鶴齡;李勰;劉興歡;王榮杰;李翠華
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: C05G3/08
• 分類號: C05G3/08
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

本發(fā)明涉及一種肥料增效劑，具體涉及一種聚多酚包覆硝化抑制劑及其制備方法與應用。所述聚多酚包覆硝化抑制劑包括：硝化抑制劑和包覆硝化抑制劑的聚多酚。其制備方法為將多酚化合物在硝化抑制劑表面進行聚合反應。本發(fā)明使用的聚多酚包覆材料可耐水洗，具有較好的pH響應性，可生物降解，且對硝化抑制劑的抗硝化作用影響較小。包覆后的結構使硝化抑制劑耐水洗和潮解、抑制氮肥的硝化作用效果更好。此外，包覆后的結構使硝化抑制劑緩釋效果明顯。

技術領域

本發(fā)明涉及一種肥料增效劑，具體涉及一種聚多酚包覆的硝化抑制劑及其制備方法與應用。

背景技術

隨著人口增長，人們對糧食的需要更加迫切，氮肥的需求量和施用量不斷增加，但氮肥的實際利用率卻不斷下降，施用氮肥引發(fā)的環(huán)境問題已備受關注。在氮肥施入土壤后會發(fā)生嚴重流失或固定，大量氮素離開土壤，易發(fā)生揮發(fā)、淋溶和徑流，造成土壤板結、大氣和水體污染，嚴重危害自然環(huán)境。施用氮肥引發(fā)的環(huán)境問題甚至是產(chǎn)生霧霾的緣由之一。因此，減少化肥投入和提高氮素的利用率是緩解環(huán)境污染的有效途徑。

化學氮肥施入土壤后很容易以硝態(tài)氮的形式隨水流失，這是肥料利用率低的主要原因之一。硝態(tài)氮含量過高會造成水體富營養(yǎng)化，嚴重時會對牲畜和人類造成危害，延緩銨態(tài)氮在土壤中被微生物氧化為硝態(tài)氮，是減少硝態(tài)氮被淋洗的有效途徑，目前使用最多的方法是利用硝化抑制劑來抑制氮肥硝化作用的發(fā)生。

硝化抑制劑(3,4-二甲基吡唑磷酸鹽(DMPP)、2-氯-6(三氯甲基)吡啶(Nitrapyrin)、雙氰胺(DCD)等)是通過一定工藝添加到氮肥中從而減輕對環(huán)境的污染，提高肥料利用率而開發(fā)的一類抑制銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮的化學或天然生物制劑。它對硝化細菌有一定的毒性，可以抑制某些硝化細菌的活性，從而抑制硝化作用發(fā)生的強度。但目前國內(nèi)外廣泛研究和應用的硝化抑制劑DMPP、DCD等存在一定缺陷，其在使用時的效果受環(huán)境影響(硝化抑制劑的降解速率、土壤溫度和濕度等)很大，特別是在我國南方地區(qū)，由于潮濕的環(huán)境，大多數(shù)的硝化抑制劑易被淋洗、潮解，大大降低了抑制硝化作用的能力。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種聚多酚包覆的硝化抑制劑，使用的聚多酚包覆材料可耐水洗，具有較好的pH響應性，可生物降解，且對硝化抑制劑的抗硝化作用影響較小，緩釋效果明顯，使硝化抑制劑抑制氮肥硝化作用的效果明顯增強。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種聚多酚包覆的硝化抑制劑，包括：硝化抑制劑和包覆硝化抑制劑的聚多酚。

根據(jù)本發(fā)明，所述硝化抑制劑可以選自3,4-二甲基吡唑磷酸鹽(DMPP)、2-氯-6(三氯甲基)吡啶(Nitrapyrin)、雙氰胺(DCD)等中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明，所述聚多酚選自由多酚化合物或其衍生物形成的聚合物，所述多酚衍生物例如為多酚化合物的鹽或多酚化合物中的基團被其他基團所改性的化合物。

優(yōu)選地，所述多酚化合物或其衍生物選自多巴胺、單寧酸、茶多酚、鄰苯二酚、焦性沒食子酸、水果多酚、表兒茶素(EC)，表兒茶素沒食子酸(ECG)、表沒食子兒茶素(EGC)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)等中的一種或多種。

本發(fā)明還提供如上所述聚多酚包覆的硝化抑制劑的制備方法，包括：將多酚化合物在硝化抑制劑表面進行聚合反應。

根據(jù)本發(fā)明，所述多酚化合物還可以為其衍生物；所述多酚化合物或其衍生物具有如上所述定義。

根據(jù)本發(fā)明，所述反應優(yōu)選在有機溶劑中進行，所述有機溶劑為醇類溶劑、砜類溶劑、酰胺類溶劑、酮類溶劑中的一種、兩種或更多種。

例如，醇類溶劑可以選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、癸醇、正十二醇、環(huán)戊醇、環(huán)己醇、苯甲醇、苯乙醇；

砜類溶劑可以選自二甲基亞砜、二甲基砜、環(huán)丁砜、2,4-二甲基環(huán)丁砜；