一种纳米腐植酸的制备方法及利用其提高肥料肥效的方法技术

本发明专利技术属于肥料技术领域，涉及一种纳米腐植酸的制备方法及利用其提高肥料肥效的方法，所述纳米腐植酸的制备方法包括如下步骤：一、制备腐植酸；二、利用所述腐植酸制备纳米腐植酸。所制备的纳米腐植酸具有大量官能团和较大比表面积，能够与肥料络合，延缓肥料在土壤中的释放和固定，促进植物对肥料中磷等的吸收利用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米腐植酸的制备方法及利用其提高肥料肥效的方法


[0001]本专利技术属于肥料
，涉及一种纳米级材料及其肥料增效方法，尤其涉及一种纳米腐植酸的制备方法及利用其提高肥料肥效的方法。

技术介绍

[0002]氮、磷、钾是植物生长过程中不可缺少的营养元素，其在土壤中的含量，直接关系到作物的生长状态。为此，人们通过施加肥料以提高土壤中的氮、磷、钾含量。大量肥料施入土壤中，但当季利用率却很低。较低的利用率导致在作物种植过程中，为了追求高产量和高效益，施肥量远超作物需求量，造成肥料浪费、水体富营养化、环境污染等一系列问题。因此，如何合理、高效施用肥料，提高肥料利用效率，成为当前急需解决的重要问题。
[0003]目前，肥料增效研究大多基于改变施肥方式以及添加增效剂等方式。但随着技术的不断发展，机械化耕作规模持续扩大，人工成本不断提高的同时，对作物产量的需求不断上升，通过改变施肥方式以提高磷肥利用率程序复杂，且对技术要求较高，逐渐难以满足人们便捷化施肥的要求。为此，许多学者们开始通过加入不同材料与肥料配施以提高肥料利用率。
[0004]腐植酸一类特殊且复杂的高分子有机化合物，广泛分布于地球表面，如低阶煤(褐煤、风化煤、泥炭)、土壤、河流、湖泊、海洋等，对于改善土壤的质量和提高土壤生产力作用显著，是常用的肥料增效载体。
[0005]目前，工业腐植酸产品主要是利用风化煤、褐煤等低端煤炭资源制备的，且生产工艺落后。而纳米有机肥尺寸小、比表面积大，可以矿化许多人工无法合成的营养元素，且具有缓控释效果，能提供植物全方位、全营养的栽培供给，对现代农业发展具有重要意义。
[0006]基于此，急需结合腐植酸及纳米材料的性质，尝试对纳米腐植酸的制备及其与肥料发生的反应进行研宄，以便于利用其提高肥料肥效。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有普通尺寸肥料增效材料存在的不足，提供一种纳米腐植酸的制备方法及利用其作为增效载体提高肥料肥效的方法，所制备的纳米腐植酸具有大量官能团和较大比表面积，能够与肥料发生反应，延缓肥料在土壤中的释放和固定，促进植物生长发育。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种纳米腐植酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0010]1、制备腐植酸，其具体包括：
[0011]1.1)、将风化煤研磨、过筛；
[0012]1.2)、将过筛后的风化煤与NaOH溶液混合并在室温下搅拌均匀；其中，所述NaOH溶液的浓度0.5M，且所述风化煤与所述NaOH溶液的固液比为1：10；
[0013]1.3)、将搅拌均匀后的混合溶液转移到离心机中，通过离心去除杂质，得到腐植酸
溶液；
[0014]1.4)、用HCl溶液将所述腐植酸溶液pH调至1，静置后进行搅拌，并将搅拌后的溶液转移到离心机中，进行离心分离，弃去上清液，得到粗提取的腐植酸；
[0015]1.5)、将粗提取的腐植酸与HCl溶液和HF溶液的混合液均匀混合在一起，其中，所述HCl溶液和HF溶液的体积比为1:1，HCl溶液的浓度为0.1M，HF溶液的浓度0.3M，且所述粗提取的腐植酸与所述混合液的固液比为1:10，混合在一起后摇动，摇动24小时后过滤掉所述混合液，去除无机物质，得到粗腐植酸；
[0016]1.6)、用去离子水洗涤所述粗腐植酸，以去除Cl
‑
；
[0017]1.7)、洗涤后进行冷冻干燥，得到腐植酸；
[0018]2、制备纳米腐植酸，其具体包括：
[0019]2.1)、研磨：将上述步骤1制备的腐植酸放入研磨罐中进行研磨，形成均匀样品；
[0020]2.2)、脉冲超声：取研磨后的均匀样品放入烧杯中，加入去离子水，进行脉冲强超声剥离，形成多活性位点的纳米腐植酸溶液；
[0021]2.3)、离心分离：将超声后的纳米腐植酸溶液转移到离心机中，进行离心分离，离心分离结束后弃上清液体；
[0022]2.4)、冷冻干燥：将沉淀从离心机中取出，静置于冰箱后，取出置于冷冻干燥机进行干燥，干燥后得到纳米腐植酸。
[0023]优选地，所述步骤2.1)中，所述研磨罐为玛瑙研磨罐，并且研磨时在所述玛瑙研磨罐中对称放入球磨仪，以300rpm的转速研磨 8
‑
12小时，形成均匀样品。
[0024]优选地，所述步骤2.2)中，所述均匀样品与去离子水的比例为2 g：2000mL，且脉冲强超声剥离为在超声波连续脉冲800W功率条件下，以工作10秒、间歇10秒的频率超声2
‑
6小时。
[0025]优选地，所述步骤2.3)中，离心分离具体为：以10000rpm的转速进行离心分离5分钟。
[0026]优选地，所述步骤2.4)具体为：将沉淀从离心机中取出，静置于
‑
80℃冰箱12小时后，取出置于冷冻干燥机进行干燥，干燥温度为
ꢀ‑
50℃，干燥时间12小时，干燥后得到纳米腐植酸。
[0027]优选地，所述步骤1.4)中，HCl溶液的浓度为6.0M，静置时间为24小时，离心分离时的转速为8000rpm，离心分离时间为10分钟。
[0028]此外，本专利技术还提供一种纳米腐植酸，其特征在于，其采用上述制备方法制备而成。
[0029]而且，本专利技术还一种提高肥料肥效的方法，其特征在于，将上述纳米腐植酸加入土壤中使其与土壤中的肥料发生作用，以提高肥料肥效。
[0030]优选地，所述纳米腐植酸的用量为：每1kg的土壤中加入0.1～0.3 g的所述纳米腐植酸。
[0031]优选地，每1kg的土壤中的肥料含有N 0.15g、P2O
5 0.2g、K2O 0.15 g。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的纳米腐植酸的制备方法及利用其提高肥料肥效的方法具有如下有益技术效果中的一者或多者：
[0033]1、其所制备的纳米腐植酸表面粗糙且空隙密集，分散性良好，粒径减小，具有大量
官能团和较大比表面积。
[0034]2、将所制备的纳米腐植酸与肥料混合施入，能够充分与肥料发生反应，延缓肥料在土壤中的释放和固定，促进植物生长发育。
附图说明
[0035]图1是本专利技术的纳米腐植酸的制备方法的流程图。
[0036]图2是本专利技术制备腐植酸的流程图。
[0037]图3是本专利技术利用腐植酸制备纳米腐植酸的流程图。
[0038]图4是本专利技术制备的纳米腐植酸的SEM图。
[0039]图5是本专利技术制备的腐植酸和纳米腐植酸的FTIR图。
[0040]图6是利用了本专利技术的腐植酸和纳米腐植酸的盆栽土壤速效磷含量示意图。
[0041]图7是利用了本专利技术的腐植酸和纳米腐植酸的盆栽辣椒生长图片。
具体实施方式
[0042]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，实施例的内容不作为对本专利技术的保护范围的限制。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米腐植酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1、制备腐植酸，其具体包括：1.1)、将风化煤研磨、过筛；1.2)、将过筛后的风化煤与NaOH溶液混合并在室温下搅拌均匀；其中，所述NaOH溶液的浓度0.5M，且所述风化煤与所述NaOH溶液的固液比为1：10；1.3)、将搅拌均匀后的混合溶液转移到离心机中，通过离心分离去除杂质，得到腐植酸溶液；1.4)、用HCl溶液将所述腐植酸溶液pH调至1，静置后进行搅拌，并将搅拌后的溶液转移到离心机中，进行离心分离，弃去上清液，得到粗提取的腐植酸；1.5)、将粗提取的腐植酸与HCl溶液和HF溶液的混合液均匀混合在一起，其中，所述HCl溶液和HF溶液的体积比为1:1，HCl溶液的浓度为0.1M，HF溶液的浓度0.3M，且所述粗提取的腐植酸与所述混合液的固液比为1:10，混合在一起后摇动，摇动24小时后过滤掉所述混合液，去除无机物质，得到粗腐植酸；1.6)、用去离子水洗涤所述粗腐植酸，以去除Cl
‑
；1.7)、洗涤后进行冷冻干燥，得到腐植酸；2、制备纳米腐植酸，其具体包括：2.1)、研磨：将上述步骤1制备的腐植酸放入研磨罐中进行研磨，形成均匀样品；2.2)、脉冲超声：取研磨后的均匀样品放入烧杯中，加入去离子水，进行脉冲强超声剥离，形成多活性位点的纳米腐植酸溶液；2.3)、离心分离：将超声后的纳米腐植酸溶液转移到离心机中，进行离心分离，离心分离结束后弃上清液体；2.4)、冷冻干燥：将沉淀从离心机中取出，静置于冰箱后，取出置于冷冻干燥机中进行干燥，干燥后得到纳米腐植酸。2.根据权利要求1所述的纳米腐植酸的制备方法，其特征在于，所述步骤2.1)中，所述研磨罐为玛瑙研磨罐，并且研磨时在所述玛瑙研磨罐中对称放入球磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊启中，金永林，周慧，洪圆缘，宓嘉莹，支玉鑫，叶新新，李虹颖，徐博，魏俊岭，徐刚，柴如山，罗来超，张朝春，张卫峰，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：