[發(fā)明專利]一種羥基磷灰石基底的納米級(jí)緩釋氮肥的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010878165.4
• 申請(qǐng)日: 2020-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN112028698B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李永;劉婷;李黃維;李自遷;張徐源;易心鈺;閆文德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南林業(yè)科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C05G3/40
• 分類號(hào): C05G3/40;C05G5/12;C05C9/00;C01B25/32;B82Y40/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙新裕知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43210
• 代理人: 劉加

本發(fā)明公開了一種羥基磷灰石基底的納米級(jí)緩釋氮肥的合成方法，包括以下步驟：將納米級(jí)尿素與高孔隙率的納米級(jí)羥基磷灰石共同投入容器中，向容器中加入蒸餾水，攪拌至納米級(jí)尿素全部溶解，用氨水調(diào)節(jié)溶液pH至7.6～8.6，再繼續(xù)攪拌得到前驅(qū)液；使用真空抽濾機(jī)前驅(qū)液進(jìn)行抽濾、收集產(chǎn)物，所得產(chǎn)物經(jīng)干燥后得到納米級(jí)緩釋氮肥初品；將納米級(jí)緩釋氮肥初品置于圓形模具內(nèi)，經(jīng)加壓、卸壓、脫模后得到所述羥基磷灰石基底的納米級(jí)緩釋氮肥。本發(fā)明采用一步法在高孔隙率的納米級(jí)羥基磷灰石表面和空腔內(nèi)成功包被上納米級(jí)尿素，實(shí)現(xiàn)了氮肥的動(dòng)力學(xué)緩慢釋放，保證氮素肥力穩(wěn)定，有利于植物對(duì)肥力的吸收。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保化肥技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種羥基磷灰石基底的納米緩釋氮肥的合成方法。

背景技術(shù)

氮是植物生長(zhǎng)最重要的元素之一，氮肥的施用在促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，但較低的氮肥利用率造成了資源、能源的巨大浪費(fèi)以及農(nóng)產(chǎn)品和土壤、水體的重度污染。我國(guó)是世界上最大的氮肥生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，但據(jù)研究統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的氮肥利用率較低，主要作物對(duì)氮肥的當(dāng)季利用率約為30％～35％，損失率平均達(dá)45％，氨揮發(fā)導(dǎo)致的損失可高達(dá)施氮量的40％～50％。氮肥最主要的損失途徑表現(xiàn)為硝化與反硝化作用，占氮肥總施用量的34％。如何提高氮肥利用率、減少氮素?fù)p失、避免氮污染是各國(guó)發(fā)展可持續(xù)、高效農(nóng)業(yè)所共同關(guān)注的問題。

利用不同的技術(shù)方法來提高肥料利用率是研究如何阻止或減少養(yǎng)分淋失問題中的核心，而緩釋肥料又是解決這一核心問題的有效措施和重要手段。緩釋肥料是指通過養(yǎng)分的化學(xué)復(fù)合或物理作用，使其對(duì)作物的有效態(tài)養(yǎng)分隨著時(shí)間而緩慢釋放的化學(xué)肥料，具有控釋和緩釋養(yǎng)分的雙重功能，具有節(jié)省施肥勞力、節(jié)約成本、顯著提高肥料利用率、減少NO₃^-滲漏及氮素?fù)]發(fā)等優(yōu)點(diǎn)。包膜肥料是緩釋肥料的一種，是以顆粒化肥為核心，表面涂覆一層微水溶性的無機(jī)物或有機(jī)高分子聚合物，該物質(zhì)利用薄膜孔徑大小、化學(xué)或生物分解速度來控制養(yǎng)分釋放速度，可改變肥料養(yǎng)分的溶出特性，延長(zhǎng)或控制肥料養(yǎng)分釋放，使其養(yǎng)分的釋放與作物的需肥規(guī)律相協(xié)調(diào)的新型肥料。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中緩釋氮肥的制備方法主要有兩種：一種是添加硝化抑制劑、尿素酶抑制劑、氮素穩(wěn)定劑等，如添加DMPP(3,4-二甲基吡唑磷酸鹽)，這種方法不但成本較高，而且還有抑制土壤中有益菌活動(dòng)的副作用，破壞土壤的微生態(tài)環(huán)境，影響土壤的高效持續(xù)使用，其本質(zhì)是對(duì)自然環(huán)境的破壞；另一種方法是物理涂層法，這種涂層方式使緩釋肥料有很好的疏水表面，但是當(dāng)表面未破壞時(shí)，肥力不易釋放，而在表層膜破壞后，肥力迅速釋放，由于植物根系不可能迅速吸收所有釋放的肥力，造成了含氮離子的揮發(fā)或反硝化而損失的肥力，因而不能達(dá)到緩釋氮肥的有益效果，同時(shí)不利于植物長(zhǎng)期生長(zhǎng)過程中對(duì)氮肥的需求。

納米材料具有較高的比表面積和體積比等特性，能極大細(xì)化材料與環(huán)境中生物組織接觸的精確度和準(zhǔn)確度，使得其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著較高的應(yīng)用潛力，另外納米肥料的生物活性高于常規(guī)材料，表現(xiàn)出較好的抑菌作用。

因此，針對(duì)上述問題，需要提供一種新型氮肥，來提高氮肥利用率、減少氮素?fù)p失、避免氮污染，并且提供一種步驟溫和、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易行，可大規(guī)模生產(chǎn)的新型氮肥的合成方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種羥基磷灰石基底的納米緩釋氮肥的合成方法，實(shí)現(xiàn)氮肥的緩慢釋放，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的氮肥肥料利用率低等問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種羥基磷灰石基底的納米級(jí)緩釋氮肥的合成方法，包括以下步驟：

S10，將納米級(jí)尿素與高孔隙率的納米級(jí)羥基磷灰石共同投入容器中，向容器中加入蒸餾水，攪拌至納米級(jí)尿素全部溶解，用氨水調(diào)節(jié)溶液pH至7.6～8.6，再繼續(xù)攪拌100min～180min，得到前驅(qū)液；

S20，使用真空抽濾機(jī)對(duì)S10得到的前驅(qū)液進(jìn)行抽濾、收集產(chǎn)物，所得產(chǎn)物經(jīng)干燥后得到納米級(jí)緩釋氮肥初品；