金属有机框架肥料及其固相合成方法技术

本发明专利技术涉及金属有机框架肥料及其固相合成方法，通过机械化学反应，使金属节点材料、有机接头材料和抗衡离子材料组成的固态的反应物常温下反应合成框架，得到金属有机框架类新型缓释肥料。本发明专利技术的方法可在低热下实现金属有机框架肥料的固相合成，制备的金属有机框架肥料具有较好的养分缓释性能。肥料具有较好的养分缓释性能。肥料具有较好的养分缓释性能。

【技术实现步骤摘要】
金属有机框架肥料及其固相合成方法


[0001]本专利技术属肥料制造
，具体涉及金属有机框架肥料及其固相合成方法。

技术介绍

[0002]随着世界人口的增长，粮食安全问题变得越来越重要，如何保持农业生产、土壤和环境之间的和谐与平衡是当前人们关注的话题。连续的大规模的粮食生产和不合理的肥料施用给土壤和环境带来了诸多问题，比如微量元素匮乏
[1]，土壤酸化
[2]，地下水污染和空气污染问题
[3]等等，在应对这些问题时，化肥的科学施用可能是最具可操作性的、最便捷的、最有效的方法之一。围绕着如何提高肥料利用率这一核心问题，新型肥料及其绿色合成方法成为了近年来国内外的研究热点。
[0003]金属有机框架是由金属离子或离子簇作为节点，以有机配体连接的配位聚合物，通过使用不同的配体可使其形成不同的框架结构，同时形成了超高的孔隙度和比表面积，因此金属有机框架被广泛研究应用于气体吸附与分离、非均相催化、光催化、化学传感、质子导电、生物医药学等领域
[4]。
[0004]金属有机框架常见的合成方法有：慢蒸发法、溶剂热合成法、微波合成法、电化学合成法、超声化学合成法和机械化学合成法，多数合成方法为液相合成；其中，机械化学合成法是更快速更易操作的固相合成法
[5]。机械化学合成，即直接吸收机械能，从而引发或者维持的化学合成反应
[6
‑
7]，具有大规模生产、定量产率高、避免大量溶剂和高温等潜在优势
[8]。机械化学合成中最为重要的技术之一就是无溶剂合成，通常使用水合金属盐作为原料，研磨后配位水被释放出来
[9]。
[0005]已有研究初步肯定了金属有机框架作为肥料载体的潜力
[10
‑
15]。现有研究所使用的合成方法都是以尿素为结构导向剂的水热合成法，反应过程中，尿素分解后以铵离子的形态附着在框架内部，所需反应温度在100℃以上，自生压力高，且耗时久，产率低(大多数在10％～20％之间)，母液需要回收处理，且需要进行产物的分离与干燥；以上几点都会进一步增加金属有机框架作为肥料的合成与加工成本。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属有机框架肥料的固相合成方法，其特征在于，常温下通过机械作用使混合的固相反应物合成框架；所述固相反应物原料由金属节点材料、有机接头材料和抗衡离子材料组成；所述固相反应物原料中含元素P、Fe，及元素N和K中的一种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以铁盐为金属节点材料，草酸为有机接头材料，铵离子或钾离子为抗衡离子，合成所述金属有机框架。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将固相反应物原料放入球磨机中研磨反应，合成所述金属有机框架。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，反应条件为：600~700 rpm；研磨时长为10~15分钟；优选研磨12分钟。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，研磨的方式为间歇性研磨。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，间歇性研磨的每个研磨周期，研磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜昌文，杜亚潇，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：发明
国别省市：