專利名稱：一種控制肥料緩釋的材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于緩釋材料合成領(lǐng)域以及農(nóng)業(yè)肥料應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種控制肥料緩釋的材料，具體涉及一種利用聚天冬氨酸改性碳球材料獲得可用于肥料緩釋領(lǐng)域的新材料。
背景技術(shù)：
緩釋/控釋技術(shù)是指在一個(gè)特定的體系內(nèi)，采取某些施來(lái)減小某種制劑的釋放速度，從而在某段間內(nèi)，控制體系中的制劑有效濃度的技術(shù)?，F(xiàn)有控釋技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，包括醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、石油化工、日用化工等領(lǐng)域。根據(jù)其控釋技術(shù)的目的，控釋的思路也各不相同。例如，醫(yī)藥行業(yè)控釋技術(shù)目的傾向于控制藥物釋放速度，以維持藥物在患者體內(nèi)的必要濃度，減少服藥的次數(shù)，增加藥效。農(nóng)業(yè)行業(yè)控釋技術(shù)傾向于降低農(nóng)業(yè)氮肥、磷肥、鉀肥等肥料的釋放速度，以減少肥料的流失，降低環(huán)境的污染，改善土壤的結(jié)構(gòu)等等。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，我國(guó)化肥產(chǎn)量和用肥量均為世界首位，前者達(dá)到世界化肥產(chǎn)量的20%，后者占世界化肥用量的28%。然而，我國(guó)化肥平均利用率還不到30%，化肥利用率低所致的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)是制約我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的諸多因素占的兩大主要因素。解決該問(wèn)題的主要思路是利用緩釋技術(shù)以提高肥料的利用率，以此降低化肥對(duì)環(huán)境的污染。20世紀(jì)60年代以來(lái)，控效肥料在美國(guó)、加拿大、英國(guó)、日本、以色列相繼問(wèn)世。我國(guó)70年代中期開(kāi)始研究，并未形成規(guī)模，80年代末再度成為研究熱點(diǎn)，但是目前還沒(méi)有真正意義上的商品緩釋肥料。為了實(shí)現(xiàn)化肥的緩釋，現(xiàn)有技術(shù)中，各國(guó)學(xué)者提供了多種思路與技術(shù)方案。歸納起來(lái)，大致包括以下幾種。

第一種思路為，用化學(xué)方法合成緩釋肥料。此類緩釋肥的緩釋原理為:將肥料做成緩溶性肥料，在肥料施用后，環(huán)境中的微生物或者其他環(huán)境因素作用于肥料，使得肥料分解，進(jìn)一步被利用。此類常見(jiàn)的產(chǎn)品包括，脲甲醛，脲乙醛，脲異丁醛，草酰胺(OA)等。以脲甲醛為例，脲甲醛在土壤中施用后，其逐步被微生物礦化，首先分解為尿素和甲醛，尿素再被植物所利用。第二種思路為，合成包膜緩釋肥料。此類緩釋肥的原理為:合成包膜材料對(duì)肥料進(jìn)行包被，控制肥料的釋放速度或者酶解速度。此類常見(jiàn)的產(chǎn)品包括，硫衣尿素(SCU)，涂層尿素，長(zhǎng)效碳酸氫銨等。以長(zhǎng)效碳酸氫銨為例，其用鈣鎂磷肥和白云石粉進(jìn)行造粒，與緩釋肥料表面形成微溶于水的磷酸鎂銨薄膜，防止NH3揮發(fā)，控制氮的釋放，主要在水稻上施用，緩釋效果良好。第三種思路為，在肥料中添加脲酶抑制劑和硝化抑制劑。該思路的主要技術(shù)目的是提高肥料的利用率。其主要原理為，脲酶抑制劑通過(guò)作用于土壤中的脲酶的巰基，抑制脲酶的活性，進(jìn)而減緩?fù)寥乐心蛩氐乃馑俣?，達(dá)到肥料緩釋的目的；硝化抑制劑通過(guò)降低或減緩硝化過(guò)程，以此防止因反硝化作用而造成肥料的浪費(fèi)。常見(jiàn)的消化抑制劑有2-氯-6-三氯甲基吡啶、脒基硫脲、雙氰胺(DCD);常見(jiàn)的尿酶抑制劑有對(duì)苯二酚(CP)尿酶抑制劑、硫代硫酸銨等。當(dāng)前技術(shù)的緩釋肥料缺陷是成本高、制作工藝復(fù)雜、容易造成二次污染。聚天冬氨酸，是一種可生物降解、無(wú)毒、不破壞生態(tài)環(huán)境、被人們譽(yù)為“綠色”品的新型生物基高分子材料，分子式C4H6NO3(C4H5NO3)nC4H6NO4，其氮氧元素十分豐富。目前，聚天冬氨酸已經(jīng)推廣應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，其主要作為一種肥料緩釋劑，即在化肥中混合加入聚天冬氨酸溶液，或者將天冬氨酸噴灑于作物表面，使得肥料和金屬離子聚集緩釋，使肥料達(dá)到緩釋肥料的效果。在現(xiàn)有技術(shù)中，聚天冬氨酸應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)缺陷是，聚天冬氨酸在材料中容易形成致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，降低了聚天冬氨酸的緩釋效果。而且，聚天冬氨酸在實(shí)際使用中，作為干粉劑使用時(shí)，需要摻入泥土等，其使用的方便性也受到影響。這些問(wèn)題都制約了聚天冬氨酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。申請(qǐng)人:在前期工作中發(fā)現(xiàn)，利用有機(jī)材料合成碳球，通過(guò)調(diào)整合成策略，可以有效控制碳球的大小。并且發(fā)現(xiàn)，在碳球表面存在豐富的碳氧基團(tuán)，是一種良好的支撐結(jié)合材料。碳球材料應(yīng)用于化肥緩釋領(lǐng)域并未見(jiàn)報(bào)道。并且，利用有機(jī)碳球材料作為支撐材料與聚天冬氨酸配位合成用于化肥緩釋領(lǐng)域的新材料也未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)目的之一是提供一種控制肥料緩釋的材料，以此解決現(xiàn)有技術(shù)中碳球材料未能應(yīng)用于肥料緩釋領(lǐng)域，以及聚天冬氨酸在應(yīng)用于肥料緩釋領(lǐng)域的緩釋效果不夠理想的技術(shù)缺陷。本發(fā)明的另一技術(shù)目的是提供一種控制肥料緩釋的材料的合成方法。以此解決利用聚天冬氨酸與碳球合成一種全新控制肥料緩釋材料的合成工藝問(wèn)題。本發(fā)明的再一技術(shù)目的是提供一種控制肥料緩釋的材料在肥料緩釋領(lǐng)域的應(yīng)用，此次拓展肥料緩釋的方法，并增強(qiáng)聚天冬氨酸應(yīng)用于肥料領(lǐng)域的緩釋效果。為了達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為，
一種控制肥料緩釋的材料，其特征在于，該材料通過(guò)利用聚天冬氨酸改性碳球合成得到。本發(fā)明所述的材料，其特征在于，所述材料中聚天冬氨酸相對(duì)分子質(zhì)量在8000-20000 之間。一種控制肥料緩釋的材料的合成方法，其特征在于，所述合成方法利用聚天冬氨酸對(duì)碳球進(jìn)行改性。本發(fā)明所述的合成方法，其特征在于，所述合成方法采用如下步驟:
(1)利用有機(jī)碳材料溶液通過(guò)水熱法合成碳球，提取并干燥；
(2)將5g碳球分別分散 于20倍質(zhì)量的去離子水中，高速攪拌0.5-4h，形成穩(wěn)定懸浮液，向碳球懸浮液中依次加入L-天冬氨酸10g，2-3mL 85%的H3PO4溶液、0.05-0.1g交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，200瓦功率下超聲分散I小時(shí)，通N2保護(hù)，然后升溫至180-220°C反應(yīng)l_5h后，降溫至室溫25°C，甲醇、水各洗3次至中性，干燥即可得中間產(chǎn)物。(3)將所得中間產(chǎn)物碾碎，堿性條件下水解0.5_2h，中和，然后將中和后的水解液緩慢倒入劇烈攪拌的氯化鈉-甲醇的飽和溶液中進(jìn)行沉淀，過(guò)濾，甲醇洗3-5次，干燥，得聚天冬氨酸改性碳球材料。
本發(fā)明所述的合成方法，其特征在于，所述碳球?yàn)?00nm碳球，該碳球的合成步驟如下:配置0.5mol/L葡萄糖溶液IOOmL,充分?jǐn)嚢柚脸吻迦芤?裝入150mL帶有聚四氟內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜，密封后于160°C烘箱內(nèi)水熱反應(yīng)5h，結(jié)束后自然冷卻，15000r/min離心，黑色碳材料經(jīng)純凈水乙醇各自洗滌離心各3次，獲得最終碳材料于80°C烘箱占烘干。本發(fā)明所述的合成方法，其特征在于，所述碳球?yàn)镮Mffl碳球，該碳球的合成步驟如下:配置0.25mol/L淀粉溶液IOOmL,充分?jǐn)嚢柚脸吻迦芤海b入150mL帶有聚四氟內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜，密封后于180°C烘箱內(nèi)水熱反應(yīng)5h，結(jié)束后自然冷卻，15000r/min離心，黑色碳材料經(jīng)純凈水乙醇各自洗滌離心各3次，獲得最終碳材料于80°C烘箱占烘干。本發(fā)明所述的合成方法，其特征在于，所述碳球?yàn)? Mffl碳球，該碳球的合成步驟如下:配置0.7mol/L淀粉溶液IOOmL,充分?jǐn)嚢柚脸吻迦芤?，裝入150mL帶有聚四氟內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜，密封后于200°C烘箱內(nèi)水熱反應(yīng)12h，結(jié)束后自然冷卻，15000r/min離心，黑色碳材料經(jīng)純凈水乙醇各自洗滌離心各3次，獲得最終碳材料于80°C烘箱占烘干。本發(fā)明所述的合成方法，其特征在于，所述碳球?yàn)镾Mffl碳球，該碳球的合成步驟如下:配置0.5mol/L蔗糖溶液IOOmL,充分?jǐn)嚢柚脸吻迦芤?，裝入150mL帶有聚四氟內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜，密封后于200°C烘箱內(nèi)水熱反應(yīng)12h，結(jié)束后自然冷卻，15000r/min離心，黑色碳材料經(jīng)純凈水乙醇各自洗滌離心各3次，獲得最終碳材料于80°C烘箱占烘干。其中，所述的各種直徑的碳球大小應(yīng)理解為抽象的平均碳球的大小，而不應(yīng)該理解為均一的碳球的大小。合成不同大小的碳球的技術(shù)目的是對(duì)聚天冬氨酸改性碳球材料用于肥料緩釋領(lǐng)域效果的優(yōu)化。本發(fā)明所述的合成方法，其特征在于，所述的堿性條件水解是在NaOH (8mol/L)溶液水解0.5-2h，優(yōu)選1-1.5h，NaOH用量使最終水解液pH保持在8_10之間。根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的控制肥料緩釋的材料在肥料緩釋領(lǐng)域的應(yīng)用。其中，該材料在肥料緩釋領(lǐng)域的應(yīng)用，其理論最大添加量應(yīng)該為100%。該碳球材料與聚天冬氨酸的合成方法不應(yīng)理解為慣用技術(shù)手段的置換，因?yàn)閼?yīng)用本發(fā)明所述的碳球是基于前期對(duì)碳球材料表面多氫氧基團(tuán)性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)。本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)提供了一種使用有機(jī)溶液合成的碳球材料，使得肥料緩釋材料成本降低。(2)采用此方法獲得的緩釋材料，不僅具有聚天冬氨酸自身的緩釋特性，而且與碳球進(jìn)行配合反應(yīng)后，由于碳球的支撐與配合，增加了其空間效應(yīng)，使得其對(duì)肥料的吸附緩釋效果大大增加。(3)該聚合材料在使用的過(guò)程中，材料先吸附絡(luò)合肥料，此后，外部聚天冬氨酸形成的空間結(jié)構(gòu)逐步降解，肥料一次釋放；當(dāng)外部結(jié)構(gòu)被破壞完，碳球內(nèi)部孔道以及聚天冬氨酸再次降解，形成二次釋放，因此使得緩釋的效果更加明顯。(4)由于碳球表面具有豐富的氫氧基團(tuán)，所以使得該合成的材料相對(duì)于常規(guī)的原位配合法合成的納米材料，具有更加穩(wěn)定的特性。(5)碳球自身也是一種可降解的多孔材料，對(duì)肥料也具有一定的吸附緩釋效果。(6)合成的材料相對(duì)于現(xiàn) 有產(chǎn)品中液體聚天冬氨酸液體產(chǎn)品，使用上更具方便性。


圖1為不同大小碳球電鏡掃描 圖2為碳球紅外光譜 其中，橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)；縱坐標(biāo)為透射比；
圖3為聚天冬氨酸與聚天冬氨酸改性碳球應(yīng)用于田間試驗(yàn)的結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明利用聚天冬氨酸改性碳球材料控制肥料緩釋的方法進(jìn)行具體詳細(xì)說(shuō)明
實(shí)施例1
本實(shí)施例說(shuō)明碳球材料的合成方法和合成結(jié)果。l)300nm碳球:配置0.5mol/L葡萄糖溶液IOOmL,充分?jǐn)嚢柚脸吻迦芤?，裝入150mL帶有聚四氟內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜，密封后于160°C烘箱內(nèi)水熱反應(yīng)5h，結(jié)束后自然冷卻，15000r/min離心，黑色碳材料經(jīng)純凈水乙醇各自洗滌離心各3次，獲得最終碳材料于80°C烘箱占烘干。

2) IMm碳球:配置0.25mol/L淀粉溶液IOOmL,充分?jǐn)嚢柚脸吻迦芤?，裝入150mL帶有聚四氟內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜，密封后于180°C烘箱內(nèi)水熱反應(yīng)5h，結(jié)束后自然冷卻，15000r/min離心，黑色碳材料經(jīng)純凈水乙醇各自洗滌離心各3次，獲得最終碳材料于80°C烘箱占烘干。3)3Mm碳球:配置0.7mol/L淀粉溶液IOOmL,充分?jǐn)嚢柚脸吻迦芤?，裝入150mL帶有聚四氟內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜，密封后于200°C烘箱內(nèi)水熱反應(yīng)12h，結(jié)束后自然冷卻，15000r/min離心，黑色碳材料經(jīng)純凈水乙醇各自洗滌離心各3次，獲得最終碳材料于80°C烘箱占烘干。4)8Mm碳球:配置0.5mol/L蔗糖溶液IOOmL,充分?jǐn)嚢柚脸吻迦芤?，裝入150mL帶有聚四氟內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜，密封后于200°C烘箱內(nèi)水熱反應(yīng)12h，結(jié)束后自然冷卻，15000r/min離心，黑色碳材料經(jīng)純凈水乙醇各自洗滌離心各3次，獲得最終碳材料于80°C烘箱占烘干。碳球合成的結(jié)果如圖1所示。實(shí)施例2
本實(shí)施例說(shuō)明合成碳球材料的優(yōu)良結(jié)構(gòu)。取實(shí)例I的碳球做紅外光譜表征。結(jié)果如圖2所示，結(jié)果顯示碳球存在豐富的碳氧鍵，以及碳?xì)滏I。實(shí)施例3
本實(shí)施例說(shuō)明聚天冬氨酸改性碳球材料合成的具體步驟。取實(shí)施例1所得300nm碳球,采用如下步驟合成聚天冬氨酸改性碳球材料。將5g碳球分別分散于20倍質(zhì)量的去離子水中，高速攪拌0.5h，形成穩(wěn)定懸浮液，向碳球懸浮液中依次加入L-天冬氨10g、2mL 85%的H3PO4溶液、0.05g交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，200瓦功率下超聲分散I小時(shí)，通N2保護(hù)，然后升溫至180°C反應(yīng)Ih后，降溫至室溫25°C，甲醇、水各洗3次至中性，干燥即可得中間產(chǎn)物。將所得中間產(chǎn)物碾碎，堿性條件下水解0.5h，中和，然后將中和后的水解液緩慢倒入劇烈攪拌的氯化鈉-甲醇的飽和溶液中進(jìn)行沉淀，過(guò)濾，甲醇洗3次，干燥，得聚天冬氨酸改性碳球材料。實(shí)施例4
本實(shí)施例說(shuō)明聚天冬氨酸改性碳球材料合成的又一具體步驟。取實(shí)施例1所得IMm碳球，采用如下步驟合成聚天冬氨酸改性碳球材料。將5g碳球分別分散于20倍質(zhì)量的去離子水中，高速攪拌4h，形成穩(wěn)定懸浮液，向碳球懸浮液中依次加入L-天冬氨10g、3mL 85%的H3PO4溶液、0.1g交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，200瓦功率下超聲分散I小時(shí)，通N2保護(hù)，然后升溫至180-220°C反應(yīng)5h后，降溫至室溫25°C，甲醇、水各洗3次至中性，干燥即可得中間產(chǎn)物。將所得中間產(chǎn)物碾碎，堿性條件下水解2h，中和，然后將中和后的水解液緩慢倒入劇烈攪拌的氯化鈉-甲醇的飽和溶液中進(jìn)行沉淀，過(guò)濾，甲醇洗5次，干燥，得聚天冬氨酸改性碳球材料。實(shí)施例5
本實(shí)施例說(shuō)明聚天冬氨酸改性碳球材料合成的優(yōu)選條件。取實(shí)施例1所得3Mm碳球,采用如下步驟合成聚天冬氨酸改性碳球材料。將5g碳球分別分散于20倍質(zhì)量的去離子水中，高速攪拌2h，形成穩(wěn)定懸浮液，向碳球懸浮液中依次加入L-天冬氨10g、2mL 85%的H3PO4溶液、0.1g交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，200瓦功率下超聲分散I小時(shí)，通N2保護(hù)，然后升溫至200°C反應(yīng)3h后，降溫至室溫25°C，甲醇、水各洗4次至中性，干燥即可得中間產(chǎn)物。

將所得中間產(chǎn)物碾碎，堿性條件下水解lh，中和，然后將中和后的水解液緩慢倒入劇烈攪拌的氯化鈉-甲醇的飽和溶液中進(jìn)行沉淀，過(guò)濾，甲醇洗4次，干燥，得聚天冬氨酸改性碳球材料。實(shí)施例6
本實(shí)施例說(shuō)明聚天冬氨酸改性碳球材料合成的優(yōu)選條件。取實(shí)施例1所得8Mm碳球,采用如下步驟合成聚天冬氨酸改性碳球材料。將5g碳球分別分散于20倍質(zhì)量的去離子水中，高速攪拌2h，形成穩(wěn)定懸浮液，向碳球懸浮液中依次加入L-天冬氨10g、2mL 85%的H3PO4溶液、0.1g交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，200瓦功率下超聲分散I小時(shí)，通N2保護(hù)，然后升溫至200°C反應(yīng)3h后，降溫至室溫25°C，甲醇、水各洗4次至中性，干燥即可得中間產(chǎn)物。將所得中間產(chǎn)物碾碎，堿性條件下水解lh，中和，然后將中和后的水解液緩慢倒入劇烈攪拌的氯化鈉-甲醇的飽和溶液中進(jìn)行沉淀，過(guò)濾，甲醇洗4次，干燥，得聚天冬氨酸改性碳球材料。實(shí)施例7
本實(shí)施例說(shuō)明聚天冬氨酸改性碳球材料用作肥料緩釋劑在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的模擬對(duì)照實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)?zāi)M雨水沖淋條件下，在肥料中添加使用聚天冬氨酸改性碳球材料，合成碳球材料，對(duì)肥料的緩釋效果影響。取實(shí)施例1中8Mm碳球材料，實(shí)驗(yàn)材料編號(hào)b ；
取實(shí)施例6中聚天冬氨酸改性碳球材料，實(shí)驗(yàn)材料編號(hào)c ；取市購(gòu)含量90%以上杜邦公司聚天冬氨酸鈉鹽干粉材料，實(shí)驗(yàn)材料編號(hào)d ；
分別取4份過(guò)20目標(biāo)準(zhǔn)篩的干燥石英砂5kg,尿素500g。于第一份尿素中加入石英砂材料10g，實(shí)驗(yàn)編號(hào)A ；
于第二份尿素中加入b材料10g，實(shí)驗(yàn)編號(hào)B ；
于第三份尿素中加入c材料IOg,實(shí)驗(yàn)編號(hào)C ；
于第四份尿素中加入d材料IOg,實(shí)驗(yàn)編號(hào)D ；
將上訴四份材料分別混合均勻后再加入到石英砂材料中混合均勻，裝入色譜柱中，控制其填料的緊密程度適度，用蒸餾水對(duì)色譜柱進(jìn)行沖洗。利用自動(dòng)取器進(jìn)行取樣，每30分鐘取樣一次，取樣的樣品待用。利用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)每個(gè)試管中的樣品進(jìn)行常規(guī)氮含量分析。樣品中氮含量變化對(duì)照表如表I所不:
權(quán)利要求
1.一種控制肥料緩釋的材料，其特征在于，該材料通過(guò)利用聚天冬氨酸改性碳球合成得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制肥料緩釋的材料，其特征在于，所述材料中聚天冬氨酸相對(duì)分子質(zhì)量在8000-20000之間。
3.—種控制肥料緩釋的材料的合成方法，其特征在于，所述合成方法利用聚天冬氨酸對(duì)碳球進(jìn)行改性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種控制肥料緩釋的材料的合成方法，其特征在于，所述合成方法采用如下步驟: (1)利用有機(jī)碳材料溶液通過(guò)水熱法合成碳球，提取并干燥； (2)將5g碳球分別分散于20倍質(zhì)量的去離子水中，高速攪拌0.5-4h，形成穩(wěn)定懸浮液，向碳球懸浮液中依次加入L-天冬氨酸10g，2-3mL 85%的H3PO4溶液、0.05-0.1g交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，200瓦功率下超聲分散I小時(shí)，通N2保護(hù)，然后升溫至180-220°C反應(yīng)l_5h后，降溫至室溫25°C，甲醇、水各洗3次至中性，干燥即可得中間產(chǎn)物； (3)將所得中間產(chǎn)物碾碎，堿性條件下水解0.5-2h，中和，然后將中和后的水解液緩慢倒入劇烈攪拌的氯化鈉-甲醇的飽和溶液中進(jìn)行沉淀，過(guò)濾，甲醇洗3-5次，干燥，得聚天冬氨酸改性碳球材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種控制肥料緩釋的材料的合成方法，其特征在于，所述碳球?yàn)?00nm碳球,該碳球的合成步驟如下:配置0.5mol/L葡萄糖溶液IOOmL,充分?jǐn)嚢柚脸吻迦芤海b入150mL帶有聚四氟內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜，密封后于160°C烘箱內(nèi)水熱反應(yīng)5h，結(jié)束后自然冷卻，15000r/min離心，黑色碳材料經(jīng)純凈水乙醇各自洗滌離心各3次，獲得最終碳材料于80°C烘箱占烘干。`
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種控制肥料緩釋的材料的合成方法，其特征在于，所述碳球?yàn)镮Mm碳球,該碳球的合成步驟如下:配置0.25mol/L淀粉溶液IOOmL,充分?jǐn)嚢柚脸吻迦芤?，裝入150mL帶有聚四氟內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜，密封后于180°C烘箱內(nèi)水熱反應(yīng)5h，結(jié)束后自然冷卻，15000r/min離心，黑色碳材料經(jīng)純凈水乙醇各自洗滌離心各3次，獲得最終碳材料于80°C烘箱占烘干。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種控制肥料緩釋的材料的合成方法，其特征在于，所述碳球?yàn)?Mm碳球,該碳球的合成步驟如下:配置0.7mol/L淀粉溶液IOOmL,充分?jǐn)嚢柚脸吻迦芤?，裝入150mL帶有聚四氟內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜，密封后于200°C烘箱內(nèi)水熱反應(yīng)12h，結(jié)束后自然冷卻，15000r/min離心，黑色碳材料經(jīng)純凈水乙醇各自洗滌離心各3次，獲得最終碳材料于80°C烘箱占烘干。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種控制肥料緩釋的材料的合成方法，其特征在于，所述碳球?yàn)?Mm碳球,該碳球的合成步驟如下:配置0.5mol/L鹿糖溶液IOOmL,充分?jǐn)嚢柚脸吻迦芤?，裝入150mL帶有聚四氟內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜，密封后于200°C烘箱內(nèi)水熱反應(yīng)12h，結(jié)束后自然冷卻，15000r/min離心，黑色碳材料經(jīng)純凈水乙醇各自洗滌離心各3次，獲得最終碳材料于80°C烘箱占烘干。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種控制肥料緩釋的材料的合成方法，其特征在于，所述的堿性條件水解是在NaOH (8mol/L)溶液水解0.5_2h，NaOH用量使最終水解液pH保持在8-10之間。
10.根據(jù)權(quán) 利要求1-9任一所述的控制肥料緩釋的材料在肥料緩釋領(lǐng)域的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種控制肥料緩釋的材料。該復(fù)合材料通過(guò)以下步驟合成首先利用不同濃度的有機(jī)碳材料水熱合成碳球材料；將碳材料烘干后均勻懸浮于去離子水中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下與L-天冬氨酸、微量交聯(lián)劑、催化劑經(jīng)過(guò)超聲分散，在高溫下合成中間體，分別用甲醇與水將中間體沖洗至中性；將中間體粉碎、堿性水解、中和至中性，將中和后的水解液于氯化鈉-甲醇的飽和溶液中進(jìn)行沉淀，過(guò)濾，甲醇沖洗，干燥，即得聚天冬氨酸改性的碳球材料。該材料可廣泛用于化肥領(lǐng)域，具有優(yōu)良的肥料緩釋效果。
文檔編號(hào)C05G3/00GK103102222SQ20131006747
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者余定華, 黃和, 李正文, 賈儒, 章文貴, 李曉栓, 張小偉 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)