[發明專利]一種石墨烯-蚯蚓糞復合肥及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011206118.1
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN113173814A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 陳志文;趙建國;劉澤慧;白秀麗;喬俊;李偉佳;邢寶巖;李新宇;李經緯
• 申請（專利權）人: 山西大同大學
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/40;C05G5/30;C01B32/184;A01C21/00;A01G22/20
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 呂少楠

1.一種石墨烯-蚯蚓糞復合肥，其特征在于，以重量份計，所述復合肥包括石墨烯0.25-1份，蚯蚓糞5000-10000份。

2.根據權利要求1所述的復合肥，其特征在于，所述石墨烯在復合肥中的含量為0.3-0.9份。

3.根據權利要求1或2所述的復合肥，其特征在于，所述石墨烯呈粉體狀態。

優選地，所述石墨烯的平均片徑為20-60nm。

優選地，所述石墨烯的單層厚度為0.2-0.6nm。

優選地，所述石墨烯為親水性石墨烯。優選地，所述石墨烯溶膠中C:O摩爾比為(5-8):(2-5)。

優選地，所述蚯蚓糞在復合肥中的含量為5500-9500份。

4.根據權利要求1-3任一項所述的復合肥，其特征在于，所述石墨烯至少附著在蚯蚓糞的表層；優選地，所述石墨烯還摻雜在蚯蚓糞的內部。

5.根據權利要求1-4任一項所述的復合肥，其特征在于，以質量百分比計，所述蚯蚓糞中有機質的含量為21～40％，全氮的含量為0.95～2.5％，全磷的含量為1.1～2.9％，全鉀的含量為0.96～2.2％，腐殖質的含量為21～40％。

優選地，所述蚯蚓糞的pH值為6.8-7.1。

6.權利要求1-5任一項所述石墨烯-蚯蚓糞復合肥的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：將石墨烯溶膠和蚯蚓糞混合，得到的混合物經干燥、粉粹、造粒，得到所述復合肥。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述石墨烯溶膠和蚯蚓糞的混合過程包括：向蚯蚓糞中澆灌石墨烯溶膠，通過石墨烯溶膠的吸附作用完成蚯蚓糞的增效化，得到混合物。優選地，以蚯蚓糞為基礎基質，混勻裝于容器中，并澆灌石墨烯溶膠，待蚯蚓糞充分吸附石墨烯后，再排出容器中的水，在石墨烯溶膠的吸附作用下完成基質增效化，得到石墨烯-蚯蚓糞復合肥。

優選地，石墨烯溶膠澆灌蚯蚓糞的次數為1～3次/周。

優選地，所述石墨烯溶膠的每次澆灌量為1～2升/次，每次澆灌500-1000g的蚯蚓糞。

8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述石墨烯溶膠由電化學法制備得到。

優選地，所述電化學法的制備過程包括：將兩塊石墨粉為原料制備的電極板置于電解氧化槽內分別接以陰陽極，以蒸餾水作為電解液，電解反應，得到石墨烯溶膠。

優選地，電解過程中，電源脈沖頻率為30-50kHz。

優選地，電解過程中的有效電壓為8-15V。

優選地，電解過程中的有效電流密度為40-60A/m²。

優選地，所述石墨烯溶膠的質量濃度為10-50mg/L。

9.根據權利要求6-8任一項所述的制備方法，其特征在于，所述干燥的溫度為37-42℃。

10.權利要求1-5任一項所述石墨烯-蚯蚓糞復合肥在農業種植領域中的應用。優選地，所述石墨烯-蚯蚓糞復合肥適用于糧食、經濟、油料作物，豆類作物，中草藥，花卉，茶葉，煙草，蔬菜瓜果的種植。