[發明專利]一種具有剛性結構的保水-緩釋肥水凝膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202110779831.3
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113336599A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 陳俊孚;李曉云;陳明惠;李麗坤
• 申請（專利權）人: 深圳市晶孚科技有限公司
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/40;C05G3/80;C05G3/90;C05G5/18
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識產權代理有限公司 44525
• 代理人: 李明香

1.一種具有剛性結構的保水-緩釋肥水凝膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)制備茶多酚修飾石墨烯：將氧化石墨烯和茶多酚加入到去離子水中，超聲分散均勻后進行反應，待反應結束后，將反應產物進行離心分離、洗滌、干燥，即得到茶多酚修飾石墨烯；

(2)制備保水-緩釋肥水凝膠：將茶多酚修飾石墨烯加入到去離子水中，超聲分散均勻后加入引發劑過硫酸鉀，進行攪拌活化，然后在0-5℃下緩慢加入丙烯酸、丙烯酰胺和磷酸鉀胺基碳納米管，用堿調節溶液的中和度為80-90％，加熱攪拌均勻，再加入交聯劑N,N-亞甲基雙丙烯酰胺進行反應3-5h，待反應結束后，將反應產物進行過濾、洗滌和透析純化，即得到保水-緩釋肥水凝膠。

2.根據權利要求1所述的具有剛性結構的保水-緩釋肥水凝膠的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，氧化石墨烯和茶多酚的質量比為10:50-100。

3.根據權利要求1所述的具有剛性結構的保水-緩釋肥水凝膠的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，反應溫度為50-80℃，反應時間為10-20h。

4.根據權利要求1所述的具有剛性結構的保水-緩釋肥水凝膠的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，茶多酚修飾石墨烯、過硫酸鉀、丙烯酸、丙烯酰胺、磷酸鉀胺基碳納米管和N,N-亞甲基雙丙烯酰胺的質量比為0.5-2:0.2-0.3:100:20-40:100-150:0.25-0.35。

5.根據權利要求1所述的具有剛性結構的保水-緩釋肥水凝膠的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，活化時間為2-4h，加熱溫度為75-85℃。

6.根據權利要求1所述的具有剛性結構的保水-緩釋肥水凝膠的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述磷酸鉀胺基碳納米管的制備方法，包括如下步驟：

(a1)將羧基化碳納米管超聲分散在極性有機溶劑中，然后加入N'N-羰基二咪唑，在惰性氣體氣氛中，在40～80℃下攪拌反應3～6h，再加入氨基硅烷偶聯劑，保持溫度不變繼續攪拌反應8～24h，反應完成后，將產物進行離心、洗滌，得到氨基化碳納米管；

(a2)將氨基化碳納米管加入到甲醛溶液中，在堿性條件下進行反應得到甲醇胺基碳納米管，然后再加入磷酸二氫鉀，即得到磷酸鉀胺基碳納米管。

7.根據權利要求1所述的具有剛性結構的保水-緩釋肥水凝膠的制備方法，其特征在于，步驟(a1)中，羧基化碳納米管、N'N-羰基二咪唑和氨基硅烷偶聯劑的質量比為1:0.1-0.5:5-20，所述羧基化碳納米管為羧基化單壁碳納米管、羧基化雙壁碳納米管或羧基化多壁碳納米管，所述氨基硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種。

8.根據權利要求1所述的具有剛性結構的保水-緩釋肥水凝膠的制備方法，其特征在于，步驟(a2)中，氨基化碳納米管、甲醛溶液和磷酸二氫鉀的質量比為50:50:40-100，所述甲醛溶液的質量分數為35-40％。

9.一種如權利要求1-8任一項所述制備方法得到的具有剛性結構的保水-緩釋肥水凝膠。