本發(fā)明涉及肥料技術(shù)領(lǐng)域,具體來(lái)說(shuō),涉及一種可應(yīng)用于肥料的改性石墨烯的制備方法。
背景技術(shù):
乙烯(graphene)是由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功從石墨中分離出乙烯,證實(shí)它可以單獨(dú)存在,兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
在2015年末硼烯發(fā)現(xiàn)之前,乙烯既是最薄的材料,也是最強(qiáng)韌的材料,斷裂強(qiáng)度比最好的鋼材還要高200倍。同時(shí)它又有很好的彈性,拉伸幅度能達(dá)到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強(qiáng)度最高的材料,如果用一塊面積1平方米的乙烯做成吊床,本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的貓。
乙烯目前最有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品,制造超微型晶體管,用來(lái)生產(chǎn)未來(lái)的超級(jí)計(jì)算機(jī)。用乙烯取代硅,計(jì)算機(jī)處理器的運(yùn)行速度將會(huì)快數(shù)百倍。
另外,乙烯幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。另一方面,它非常致密,即使是最小的氣體原子(氦原子)也無(wú)法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原料,如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽(yáng)能電池板。
作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料,乙烯被稱(chēng)為“黑金”,是“新材料之王”,科學(xué)家甚至預(yù)言乙烯將“徹底改變21世紀(jì)”。極有可能掀起一場(chǎng)席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。
中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利cn106008018a公開(kāi)了一種可應(yīng)用于肥料的改性石墨烯的制備方法,該方法將乙烯加入到肥料中,與蛭石相配合提高肥料的使用效果。
但是如何在乙烯的制備過(guò)程中就考慮其應(yīng)用,并最大程度的發(fā)揮其功效,仍有待進(jìn)一步研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種可應(yīng)用于肥料的改性石墨烯的制備方法,該方法大大提高硼砂的使用效果。
一種可應(yīng)用于肥料的改性石墨烯的制備方法,包括以下步驟:
a、將蛭石和硼砂放入粉碎機(jī)中,粉碎至粉狀,過(guò)250目篩,將篩下物放入濕式球磨機(jī)中,加入乙烯,采用球磨法進(jìn)行研磨,得到混合料;
b、將混合料倒入石英反應(yīng)器中,在加入保護(hù)氣體條件下,1400-1600℃反應(yīng)15-20min,冷卻后倒出混合料;
c、將混合料直接加入肥料或者清洗并干燥后取固體物質(zhì)加入肥料,即可。
優(yōu)選的,所述的步驟b中,蛭石和硼砂的粒徑均小于50μm。
優(yōu)選的,所述的步驟b中,所述的保護(hù)氣體為氬氣、氮?dú)夂秃庵械娜我庖环N。
本發(fā)明所提供的可應(yīng)用于肥料的改性石墨烯的制備方法,該方法將蛭石和硼砂與乙烯共同球磨,有利于硼砂和乙烯浸入蛭石的層狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部;在1400-1600℃溫度條件下,即使乙烯對(duì)蛭石有一定的保護(hù)作用,但蛭石仍會(huì)迅速膨脹6-8倍,變?yōu)榕蛎涷问?,這樣硼砂就會(huì)在高溫條件下,有充足的時(shí)間和空間和乙烯生成的石墨烯反應(yīng),完成石墨烯的硼摻雜;本發(fā)明生成的硼摻雜的石墨烯具有緩釋硼的效果,可以在油菜的生長(zhǎng)期持續(xù)的提供硼元素,不用擔(dān)心硼的流失。本發(fā)明的肥料可以為植物生長(zhǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定的提供硼元素,對(duì)植物缺硼導(dǎo)致的各種疾病有非常的預(yù)防效果。
具體實(shí)施方式
如下實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)分析:
實(shí)施例1
一種可應(yīng)用于肥料的改性石墨烯的制備方法,按照下述步驟進(jìn)行:
a、將蛭石和硼砂放入粉碎機(jī)中,粉碎至粉狀,過(guò)250目篩,將篩下物放入濕式球磨機(jī)中,加入乙烯,采用球磨法進(jìn)行研磨,得到混合料;
b、將混合料倒入石英反應(yīng)器中,在加入保護(hù)氣體條件下,1550℃反應(yīng)18min,冷卻后倒出混合料;
c、將混合料直接加入肥料或者清洗并干燥后取固體物質(zhì)加入肥料,即可。
所述的步驟b中,蛭石和硼砂的粒徑均小于50μm。
所述的步驟b中,所述的保護(hù)氣體為氬氣。
實(shí)施例2
一種可應(yīng)用于肥料的改性石墨烯的制備方法,按照下述步驟進(jìn)行:
a、將蛭石和硼砂放入粉碎機(jī)中,粉碎至粉狀,過(guò)250目篩,將篩下物放入濕式球磨機(jī)中,加入乙烯,采用球磨法進(jìn)行研磨,得到混合料;
b、將混合料倒入石英反應(yīng)器中,在加入保護(hù)氣體條件下,1400℃反應(yīng)20min,冷卻后倒出混合料;
c、將混合料直接加入肥料或者清洗并干燥后取固體物質(zhì)加入肥料,即可。
所述的步驟b中,蛭石和硼砂的粒徑均小于50μm。
所述的步驟b中,所述的保護(hù)氣體為氮?dú)狻?/p>
實(shí)施例3
一種可應(yīng)用于肥料的改性石墨烯的制備方法,按照下述步驟進(jìn)行:
a、將蛭石和硼砂放入粉碎機(jī)中,粉碎至粉狀,過(guò)250目篩,將篩下物放入濕式球磨機(jī)中,加入乙烯,采用球磨法進(jìn)行研磨,得到混合料;
b、將混合料倒入石英反應(yīng)器中,在加入保護(hù)氣體條件下,1600℃反應(yīng)15min,冷卻后倒出混合料;
c、將混合料直接加入肥料或者清洗并干燥后取固體物質(zhì)加入肥料,即可。
所述的步驟b中,蛭石和硼砂的粒徑均小于50μm。
所述的步驟b中,所述的保護(hù)氣體為氦氣。
對(duì)比實(shí)施例1
將實(shí)施例1步驟a中的硼砂去除,并將其加入與其他原料一起在步驟c中加入肥料,其余制備條件不變。
將實(shí)施例1-3的肥料應(yīng)用于油菜生長(zhǎng)試驗(yàn)中,播種時(shí)加入肥料,播種的油菜品種和田間管理,4塊地保持一致,收獲時(shí),測(cè)算畝產(chǎn)量。
肥料的配方,包括以下重量百分比的主要成份:
過(guò)磷酸鉀20%
尿素15%
腐殖酸20%
廄肥25%
蛭石3%
硼砂0.5%
乙烯8%
秸稈余量。
由對(duì)比實(shí)施例1可以知道,摻雜硼的石墨烯對(duì)油菜的生長(zhǎng)有非常好的促進(jìn)作用。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。