本發(fā)明涉及到農(nóng)藥、化肥緩釋復合物的制備方法,尤其是公開了一步合成法制備羥基磷灰石農(nóng)藥、化肥緩釋復合物,屬于農(nóng)藥化肥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
農(nóng)藥、化肥的緩釋劑可大大延長相同劑量農(nóng)藥的持效期,減少農(nóng)藥、化肥的使用次數(shù)和總用量,使殘留和污染的可能性顯著降低,也降低農(nóng)藥、化肥的毒性和藥害。
現(xiàn)有農(nóng)藥、化肥緩釋劑的制備方法以包膜、涂層、載體法為主。所用的包膜材料如瀝青、石蠟、硫磺等,這種方法生產(chǎn)過程復雜,成本較高,本身不溶入水,藥物釋放困難,且長期使用會引起土壤酸化,破壞土壤結(jié)構(gòu);而載體法中以前常用如海泡石、粘土、膨潤土、硅藻土等作為粘結(jié)載體,將農(nóng)藥、化肥吸附在其表面孔道中,而這種方法制備的產(chǎn)品負載量有限,且有突釋現(xiàn)象;所以本發(fā)明采用一步合成法將農(nóng)藥、化肥包埋在羥基磷灰石內(nèi)部,不但大大增加了負載量,還能達到緩釋釋放的目的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明公開一步合成法制備羥基磷灰石農(nóng)藥、肥料緩釋復合物,解決了現(xiàn)有該類型的緩釋復合物容易出現(xiàn)突釋現(xiàn)象。
本發(fā)明的一步合成法制備羥基磷灰石農(nóng)藥、肥料緩釋復合物,包括以下步驟:
將化肥或農(nóng)藥溶解于磷酸鹽溶液中,再將鈣鹽溶液緩慢滴入并不斷攪拌,所得混合溶液再離心,離心后的沉淀于一定溫度下干燥而得到復合物。
上述的方法,具體步驟如下:
溶液a配制:稱取0.2-6.0mol/l鈣鹽溶液4-23ml,搖勻備用;
溶液b配制:稱取0.2-6.0mol/l的磷酸鹽溶液25~100ml,用濃氨水調(diào)節(jié)ph值在7.5-10.5之間,搖勻備用;
溶液a與溶液b的ca/p比為1.68;
稱取起始物料25~500mg,溶液b溶解,緩慢攪拌;再將溶液a逐漸滴加到溶液b中,保持反應(yīng)體系溫度在38℃~60℃之間,ph值在6.5~11.0之間,緩慢攪拌1~3小時;反應(yīng)液室溫下10000rpm/min離心5-21分鐘;離心后沉淀室溫下干燥24~72小時,所得產(chǎn)物于4℃保存。
在上述的方法中鈣鹽選自:醋酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣、氯化鈣、氫氧化鈣、氧化鈣中的任。
在上述的方法中磷酸鹽選自:碳酸氫銨、磷酸氫二銨、聚季銨鹽-10、氫氧化鈉、磷酸鉀、磷酸氫二鉀、磷酸、磷酸二氫鈉中的任或多種。
上述方法涉及的起始物料為氮肥、磷肥、鉀肥及其復合肥料或混合肥料中的任。
起始物料也可以是:礦物源農(nóng)藥、生物源農(nóng)藥及化學農(nóng)藥中的任。
本發(fā)明所用的粘結(jié)載體(羥基磷灰石)由于是納米級的載體,所以具有很大的比表面積,因而有更強的吸附和承載能力;在釋放過程中先是吸附在hap外部孔道農(nóng)藥、化肥先釋放出來,然后隨著hap的降解使內(nèi)部物質(zhì)逐漸釋放,從而達到緩釋作用。
具體實施方式
為了便于理解本發(fā)明,特例舉以下實施例。其作用被理解為是對本發(fā)明的闡釋而非對本發(fā)明的任何形式的限制。
實施例1
溶液a配制:準確稱取無水醋酸鈣0.706g,加重蒸水定容至10ml,搖勻備用;
溶液b配制:準確稱取碳酸氫銨1.374g,聚季銨鹽-104.089g,加重蒸水45ml,用濃氨水調(diào)節(jié)ph值在7.6左右,補加重蒸水定容至50ml,搖勻備用;聚季銨鹽-10在肥料施用后,能在培養(yǎng)基或土壤中定向增殖有益菌,排除雜菌,提高肥力。
準確稱取尿素300mg,溶于溶液b(50ml)中,緩慢攪拌至完全溶解;再將溶液a(10ml)逐漸滴加到溶液b中,緩慢攪拌2小時;反應(yīng)液于室溫下10000rpm/min離心15分鐘;離心后沉淀在室溫下干燥48小時,4℃保存。
實施例2
溶液a配制:準確稱取硫酸鈣1.336g,加重蒸水定容至10ml,搖勻備用;
溶液b配制:準確稱取磷酸銨0.358g,加重蒸水45ml,用濃氨水調(diào)節(jié)ph值在8.6左右,補加重蒸水定容至50ml,搖勻備用;
準確稱取硫酸鉀200mg,溶于溶液b(50ml)中,緩慢攪拌至完全溶解;再將溶液a(10ml)逐漸滴加到溶液b中,緩慢攪拌2小時;反應(yīng)液于室溫下12000rpm/min離心12分鐘;離心后沉淀在室溫下干燥72小時,4℃保存。
實施例3
溶液a配制:準確稱取硫酸鈣0.759g,加重蒸水定容至50ml,搖勻備用;
溶液b配制:準確稱取磷酸氫二銨0.195g,加重蒸水245ml,用濃氨水調(diào)節(jié)ph值在9.0左右,補加重蒸水定容至500ml,搖勻備用;
準確稱取磷酸鈣400mg,溶于溶液b(500ml)中,緩慢攪拌至完全溶解;再將溶液a(50ml)逐漸滴加到溶液b中,緩慢攪拌2小時;反應(yīng)液于室溫下13000rpm/min離心10分鐘;離心后沉淀在室溫下干燥48小時,4℃保存。
實施例4
溶液a配制:準確稱取磷酸鈣0.654g,加重蒸水定容至10ml,搖勻備用;
溶液b配制:準確稱取磷酸氫二銨0.518g,加重蒸水45ml,用濃氨水調(diào)節(jié)ph值在9.0左右,補加重蒸水定容至50ml,搖勻備用;
準確稱取硫酸銅50mg,溶于溶液b(50ml)中,緩慢攪拌;再將溶液a(10ml)逐漸滴加到溶液b中,緩慢攪拌2小時;反應(yīng)液于室溫下13000rpm/min離心12分鐘;離心后沉淀在室溫下干燥48小時,即得。
試驗例
稱取實施例1的羥基磷灰石/尿素緩釋肥料5.5g,,再與用蒸餾水洗凈、干燥后過20目篩孔的500g石英砂混合均勻,裝入色譜柱中,使其裝填松緊適度,然后滴入蒸餾水,滴速為0.5ml/min,用接收器收集液體,共設(shè)置10個接收器,每個接收器收集20min(共約10.0ml),再從每個接收器中取液1.00ml,加入3ml濃硫酸進行消化,然后用半微量定氮儀進行蒸餾,以2%硼酸吸收,用0.040nhcl滴定,結(jié)果見下表。
實驗數(shù)據(jù)表明,與常規(guī)使用的尿素相比,使用本肥料,其淋溶速度降低一倍以上,已達到緩釋目的。這種肥料的使用對保護生態(tài)環(huán)境具有積極作用和現(xiàn)實意義,同時實施過程省肥省工。
模擬雨水沖刷條件下尿素和緩釋肥料中氮含量變化對照表
不同實施例所得緩釋肥料在土壤中緩釋效果的比較