【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土壤改良，具体涉及一种可有效改良盐碱地土壤性质的碳纳米颗粒及其应用。
技术介绍
1、盐碱地是指土壤中盐分或碱性物质含量过高，导致土壤结构不良、渗透性差、肥力低下的土地类型。这类土壤的高盐碱度会影响作物的正常生长，导致植物根系受损、吸收水分和养分的能力降低，从而严重制约农业生产力。
2、盐碱地的形成可以由多种因素引起，包括自然条件下的盐分积累、水资源管理不当、过度灌溉和排水不良等。在许多干旱和半干旱地区，盐分会随着地下水上升到土壤表层，随着水分蒸发，盐分会在表层积累，从而形成盐碱地。此外，在现代农业生产中，为了提高产量，农民往往会大量施用氮肥。然而，过量的氮肥在土壤中会以硝酸盐和铵盐的形式积累在土壤中。特别是在排水条件不良或灌溉管理不当的情况下，这些氮素的累积会加剧土壤的盐渍化问题。
3、传统的盐碱地改良方法包括灌溉淋洗、增加有机质等方法虽然在一定程度上可以缓解盐碱问题，但耗时长、成本高，且有污染水体的问题。在水资源匮乏的地区，传统的淋洗方法难以实施。高效的土壤改良剂对土壤改良意义重大。
4、目前市场上存在的盐碱地改良剂种类繁多，但在使用效果、环境友好性以及适用性方面仍然存在许多问题。一些改良剂可能对环境造成二次污染，或其改良效果不持久，因此需要一种更加高效、环保且经济实用的改良剂来满足盐碱地治理的需求。
5、针对以上问题，新型盐碱地土壤改良剂的研发目标是通过科学配方和工艺，开发一种能够快速降低土壤盐碱度、增强土壤肥力，并对环境无害的改良剂。这种改良剂应具有使用方便、效
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的在于开发一种能够快速降低土壤盐碱度、增强土壤肥力，并对环境无害的改良剂,以改良土壤性质，促进农业生产可持续发展。
2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、为了解决上述存在的技术问题，本申请提供如下技术方案：
4、本专利技术提供一种可有效改良盐碱地土壤性质的碳纳米颗粒，所述碳纳米颗粒由正极和负极于电解液中通电20-40天后过滤得到；所述正极由若干相互之间间隔为5-8cm的石墨棒组成；所述负极由铂金丝(即铂丝电极)组成；所述电解液为超纯水，电导率大于18.2mω·cm-1；所述正极和负极通电的电压为10-100v。
5、优选的，所述电解液中还包括氮元素、磷元素和钾元素中的一种或多种。
6、具体的，采用水作为电解液时，制备出无掺杂的碳纳米颗粒，此外，将电解液含氮溶剂、含磷溶剂、含钾溶剂，并通过调节这些电解液的浓度和比例，则可针对不同土壤类型，获得补氮、补磷、补钾等复合作用的土壤改良碳纳米颗粒。
7、优选的，所述碳纳米颗粒的粒径为2-6nm。
8、优选的，所述碳纳米颗粒的表面具有含氧官能团。
9、进一步地，所述含氧官能团选自-oh、-cooh或c-o-c。
10、优选的，所述碳纳米颗粒于水中的ph值为4-5。
11、优选的，所述正极和负极通电的电压为10-100v。
12、优选的，所述过滤的方法为使用定性滤纸过滤。
13、具体的，所述碳纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：
14、步骤1)取石墨棒若干，纯水清洗，清洗用纯水电导率不低于14mω·cm-1；
15、步骤2)将清洗过的所述石墨棒置于电解液中，且两根所述石墨棒之间保持5-8cm距离；所使用石墨棒数量可根据制备装置的长度添加。
16、步骤3)在石墨棒上并联接正电，与装置底部铂金丝电极形成回路，并持续电解若干天至电解液变成黑色，石墨棒完全刻蚀；
17、步骤4)将获得黑色电解液用定性滤纸过滤一次，去除沉淀的氧化石墨和石墨颗粒后，即获得可有效改良盐碱地土壤性质的碳纳米颗粒。
18、本专利技术还提供上述碳纳米颗粒在处理盐碱地土壤中的应用，包括如下步骤：
19、s1：将碳纳米颗粒溶于水中，得到碳纳米颗粒溶液；
20、s2：将所述碳纳米颗粒溶液均匀浇入已翻耕过的盐碱土壤中；
21、s3：20-28h后，于步骤s2所述盐碱土壤上种植植物。
22、优选的，所述盐碱土壤中，浇入的碳纳米颗粒为0.5克/平方米。
23、综上所述，本专利技术制备碳纳米颗粒的方法与其他方法相比，优点在于可以简单快速的制备出高纯度和粒径均匀的碳纳米颗粒，且可根据实际土壤特性设计不同功能的碳纳米颗粒。
24、本专利技术的技术方案相比现有技术具有以下优点：
25、本专利技术制备碳纳米颗粒的方法与其他方法相比，优点在于可以简单快速的制备出高纯度和粒径均匀的不同种碳纳米颗粒。并且，本专利技术的碳纳米颗粒具有很好的生物相容性，且无毒性和可生物降解。此外，本专利技术所设计的制备装置，相比于传统的刻蚀装置，具有产量高，速度快等特点，且更易于大规模生产。最重要的是这种碳纳米颗粒可以改良盐碱地土壤性质、提高农作物的产量表现，与传统土壤改良剂相比，具有用量少(0.33kg/亩)，使用方便(直接浇入土壤，无需拌土)、使用场景广(可适用于盐碱地、设施菜地盐渍化土壤、低地力土壤、重金属污染土壤等)、无二次污染风险等优点。
26、本专利技术中，如果将制备液体换成含氮化合物溶液，例如硝酸钾(kno3)，则可制成具有土壤改良及氮肥双重作用的制剂。因此，本方法具有良好的扩展性。
27、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种可有效改良盐碱地土壤性质的碳纳米颗粒，其特征在于，所述碳纳米颗粒由正极和负极于电解液中通电20-40天后过滤得到；所述正极由若干相互之间间隔为5-8cm的石墨棒组成；所述负极由铂金丝电板组成；所述电解液选自水，电阻率大于18.2MΩ·cm-1；所述正极和负极通电的电压为10-100V。
2.如权利要求1所述的碳纳米颗粒，其特征在于，所述电解液中还包括氮元素、磷元素和钾元素中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的碳纳米颗粒，其特征在于，所述碳纳米颗粒的粒径为2-6nm。
4.如权利要求1所述的碳纳米颗粒，其特征在于，所述碳纳米颗粒的表面具有含氧官能团。
5.如权利要求4所述的碳纳米颗粒，其特征在于，所述含氧官能团选自-OH、-COOH或C-O-C。
6.如权利要求1所述的碳纳米颗粒，其特征在于，所述碳纳米颗粒于水中的pH值为4-5。
7.如权利要求1所述的碳纳米颗粒，其特征在于，所述正极和负极通电的电压为10-100V。
8.如权利要求1所述的碳纳米颗粒，其特征在于，所述过滤的方法为使用定性
9.权利要求1-8中任一项所述碳纳米颗粒在处理盐碱地土壤中的应用，其特征在于，包括如下步骤：
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述盐碱土壤中，浇入的碳纳米颗粒为0.5克/平方米。
...【技术特征摘要】
1.一种可有效改良盐碱地土壤性质的碳纳米颗粒，其特征在于，所述碳纳米颗粒由正极和负极于电解液中通电20-40天后过滤得到；所述正极由若干相互之间间隔为5-8cm的石墨棒组成；所述负极由铂金丝电板组成；所述电解液选自水，电阻率大于18.2mω·cm-1；所述正极和负极通电的电压为10-100v。
2.如权利要求1所述的碳纳米颗粒，其特征在于，所述电解液中还包括氮元素、磷元素和钾元素中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的碳纳米颗粒，其特征在于，所述碳纳米颗粒的粒径为2-6nm。
4.如权利要求1所述的碳纳米颗粒，其特征在于，所述碳纳米颗粒的表面具有含氧官能团。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：康振辉，黄健，黄慧，刘阳，张梦玲，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。