本發(fā)明涉及一種肥料技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種環(huán)保型防污染石墨烯復(fù)合肥料及其制備方法。
背景技術(shù)：
石墨烯是一種二維晶體，人們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，石墨的層間作用力較弱，很容易互相剝離，形成薄薄的石墨片，當(dāng)把石墨片剝成單層之后，這種只有一個碳原子厚度的單層就是石墨烯，石墨烯的最新發(fā)現(xiàn)是人們在防腐蝕方面最有效的方法，常用的聚合物涂層很容易被刮傷，降低了保護(hù)性能，而石墨烯來做保護(hù)膜，顯著延緩了金屬的腐蝕速度，更加堅固抗損傷，因石墨烯具有的這種特性，從而使石墨烯可以應(yīng)用于各個不同的領(lǐng)域，肥料領(lǐng)域也在其中。
目前，隨著農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，人們希望農(nóng)作物的畝產(chǎn)量越來越高，而想達(dá)到這種目的，人們通常采用施肥的方式為正在生長的農(nóng)作物提供肥料，不僅起到促進(jìn)農(nóng)作物生長的作用，同時也能夠改善土壤品質(zhì)，從而達(dá)到增產(chǎn)的目的，因此肥料在農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展過程中，能夠起到至關(guān)重要的作用，但是目前市面上所使用的肥料因配方不合理或是加工工藝等問題，在施肥的過程中，利用率較差，存在資源浪費的情況，且部分肥料會導(dǎo)致破壞土壤的結(jié)構(gòu)，使土地硬化，不能夠有效的利用土地，且肥料在使用過程中很容易出現(xiàn)肥料流失的情況，導(dǎo)致肥料中的有用物質(zhì)未被農(nóng)作物吸收，從而造成肥料利用率低，且現(xiàn)有的肥料會產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì)，給環(huán)境帶來很大的破壞，不符合現(xiàn)代人們的環(huán)保思想。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種環(huán)保型防污染石墨烯復(fù)合肥料及其制備方法，以解決肥料利用率低、肥料流失快以及長期使用肥料使土地板結(jié)的技術(shù)問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種環(huán)保型防污染石墨烯復(fù)合肥料，由以下按照重量份數(shù)的原料組成：硅藻土10-70份，秸稈粉10-100份，磷酸二氫鉀5-25份，五氧化二磷4-16份，黃腐酸鉀6-26份，氧化鉀2-12份，丙烯酸4-20份，磷酸氫二銨3-13份，四硼酸鈉4-18份，己酸二乙胺基乙醇酯1-11份，三硫基-s-三嗪三鈉鹽2-10份，改性石墨烯1-3份，新型殼聚糖二硫代氨基甲酸鹽衍生物2-12份，抗氧化成分2-8份。
所述改性石墨烯由以下方法制得：
(1)將氧化石墨烯配制成濃度為0.3mg/ml的氧化石墨烯分散液，將配制而成的石墨烯分散液放入反應(yīng)釜中，經(jīng)過超聲波處理后加入表面處理劑，在加入表面處理劑的過程中不斷對其進(jìn)行攪拌處理，攪拌時間為40min-80min，即可得到改性石墨烯溶液；
(2)將步驟1中得到的改性石墨烯溶液放入濕法研磨機(jī)中，調(diào)節(jié)濕法研磨機(jī)轉(zhuǎn)速為2500-3000r/min，研磨時間為6-9h；
(3)將步驟2中得到的改性石墨烯溶液進(jìn)行干燥處理，得到改性石墨烯。
上述的一種環(huán)保型防污染石墨烯復(fù)合肥料，所述抗氧化成分為聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素、萜烯內(nèi)酯和黃酮苷。
上述的一種環(huán)保型防污染石墨烯復(fù)合肥料，所述抗氧化成分的重量配比為聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素、萜烯內(nèi)酯、黃酮苷1:1:1。
上述的一種環(huán)保型防污染石墨烯復(fù)合肥料，其特征在于：所述表面處理劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑。
上述的一種環(huán)保型防污染石墨烯復(fù)合肥料，由以下按照重量份數(shù)的原料組成：硅藻土40份，秸稈粉55份，磷酸二氫鉀15份，五氧化二磷10份，黃腐酸鉀16份，氧化鉀7份，丙烯酸12份，磷酸氫二銨8份，四硼酸鈉11份，己酸二乙胺基乙醇酯6份，三硫基-s-三嗪三鈉鹽6份，改性石墨烯2份，新型殼聚糖二硫代氨基甲酸鹽衍生物7份，聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素2份，萜烯內(nèi)酯2份，黃酮苷2份。
上述的一種環(huán)保型防污染石墨烯復(fù)合肥料的制備方法，由以下步驟組成：
(1)稱取權(quán)利要求5中各物料的重量份數(shù)，將硅藻土，秸稈粉，磷酸二氫鉀，五氧化二磷，黃腐酸鉀，氧化鉀，丙烯酸，磷酸氫二銨，四硼酸鈉，己酸二乙胺基乙醇酯，三硫基-s-三嗪三鈉鹽、新型殼聚糖二硫代氨基甲酸鹽衍生物、聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素、萜烯內(nèi)酯和黃酮苷放入粉碎裝置中進(jìn)行粉碎處理，粉碎時間為2-5h，粉碎完成后過80-100目篩；
(2)將步驟1中粉碎過篩后的物料中加入改性石墨烯，進(jìn)行攪拌處理，同時對其進(jìn)進(jìn)行加熱處理，攪拌時間為3h；
(3)將步驟2中攪拌完成的物料通過球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理，過90-120目篩，收集過篩顆粒，干燥冷卻后即可得到成品。
上述的一種環(huán)保型防污染石墨烯復(fù)合肥料的制備方法，所述步驟2中加熱溫度為65℃-90℃。
本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明具有環(huán)保性能好、防污染效果好以及肥料利用率高等優(yōu)點，經(jīng)過改性處理的石墨烯具有更好的穩(wěn)定性、親油性以及分散性，使改性石墨烯和有機(jī)溶劑之間的結(jié)合力更好，且所提高的分散性使改性石墨烯能夠使其在混合物料中的分布更加均勻；所述改性石墨烯可以和肥料相結(jié)合，不僅提高了肥料使用的穩(wěn)定性，且使其分散效果更好，有效的提高了肥料的利用率，避免因其出現(xiàn)結(jié)塊導(dǎo)致肥料浪費的情況；且通過改性石墨烯和所述己酸二乙胺基乙醇酯和新型殼聚糖二硫代氨基甲酸鹽衍生物的協(xié)同作用下可以誘導(dǎo)植物抗性蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，防止植物性病毒對農(nóng)作物的侵害，且能夠有效的降低土地中重金屬離子的含量，防止肥料在使用過程中對環(huán)境以及土壤品質(zhì)造成破壞，配合改性石墨烯，能夠長期穩(wěn)定的為農(nóng)作物提供養(yǎng)分，使農(nóng)作物的生長更為健康；所述硅藻土具有多孔性、較大的比表面積以及化學(xué)穩(wěn)定性，使得硅藻土和改性石墨烯之間的結(jié)合更為緊密，改性石墨烯和硅藻土能夠充分的結(jié)合，且不會出現(xiàn)改性石墨烯出現(xiàn)粘接的情況，擴(kuò)大了石墨烯的利用率，同時硅藻土配合改性石墨烯，能夠使其承載更多的物料，避免出現(xiàn)物料脫落的情況；且所述改性石墨烯和秸稈粉，磷酸二氫鉀，五氧化二磷，黃腐酸鉀，氧化鉀，丙烯酸，磷酸氫二銨，四硼酸鈉之間的結(jié)合能夠有效的保護(hù)混合物料中所具有的有效成分，避免這些物料中的有效成分出現(xiàn)流失過快的情況，使肥料中的有效成分在土壤中分解速度降低，從而不僅可以減少肥料的使用量，同時也大大提高了肥料的利用率，使農(nóng)作物能夠充分的吸收肥料中的有效成分，從而達(dá)到了增產(chǎn)的目的；所述聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素對人體具有較好的抗炎作用，所述萜烯內(nèi)酯和黃酮苷兩者的成分搭配能夠產(chǎn)生較好的協(xié)同效應(yīng)以及互補作用，從而使其具有較好的抗氧化以及抗衰老等特性，通過肥料被農(nóng)作物所吸收，然后進(jìn)入人體中，所述黃酮苷能夠保護(hù)身體免受自由基及不穩(wěn)定分子的破壞，且能夠達(dá)到促進(jìn)血液循環(huán)、預(yù)防心腦血管疾病以及提高人體免疫力的目的。
除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
實施例1
改性石墨烯
(1)將氧化石墨烯配制成濃度為0.3mg/ml的氧化石墨烯分散液，將配制而成的石墨烯分散液放入反應(yīng)釜中，經(jīng)過超聲波處理后加入表面處理劑，在加入表面處理劑的過程中不斷對其進(jìn)行攪拌處理，攪拌時間為40min-80min，即可得到改性石墨烯溶液；
(2)將步驟1中得到的改性石墨烯溶液放入濕法研磨機(jī)中，調(diào)節(jié)濕法研磨機(jī)轉(zhuǎn)速為2500-3000r/min，研磨時間為6-9h；
(3)將步驟2中得到的改性石墨烯溶液進(jìn)行干燥處理，得到改性石墨烯。
實施例2
稱取各物料的重量份數(shù)，將硅藻土10份，秸稈粉10份，磷酸二氫鉀5份，五氧化二磷4份，黃腐酸鉀6份，氧化鉀2份，丙烯酸4份，磷酸氫二銨3份，四硼酸鈉4份，己酸二乙胺基乙醇酯1份，三硫基-s-三嗪三鈉鹽2份，新型殼聚糖二硫代氨基甲酸鹽衍生物2份，聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素2份、萜烯內(nèi)酯2份和黃酮苷2份放入粉碎裝置中進(jìn)行粉碎處理，粉碎時間為2-5h，粉碎完成后過80-100目篩；將步驟1中粉碎過篩后的物料中加入實施例1中制備的改性石墨烯，進(jìn)行攪拌處理，同時對其進(jìn)行加熱處理，加熱溫度為65℃-90℃，攪拌時間為3h；將攪拌完成的物料通過球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理，過90-120目篩，收集過篩顆粒，干燥冷卻后即可得到成品。
實施例3
稱取各物料的重量份數(shù)，將硅藻土40份，秸稈粉55份，磷酸二氫鉀15份，五氧化二磷10份，黃腐酸鉀16份，氧化鉀7份，丙烯酸12份，磷酸氫二銨8份，四硼酸鈉11份，己酸二乙胺基乙醇酯6份，三硫基-s-三嗪三鈉鹽6份，新型殼聚糖二硫代氨基甲酸鹽衍生物7份，聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素4份，萜烯內(nèi)酯4份，黃酮苷4份放入粉碎裝置中進(jìn)行粉碎處理，粉碎時間為2-5h，粉碎完成后過80-100目篩；將步驟1中粉碎過篩后的物料中加入實施例1中制備的改性石墨烯，進(jìn)行攪拌處理，同時對其進(jìn)進(jìn)行加熱處理，加熱溫度為65℃-90℃，攪拌時間為3h；將攪拌完成的物料通過球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理，過90-120目篩，收集過篩顆粒，干燥冷卻后即可得到成品。
實施例4
將硅藻土70份，秸稈粉100份，磷酸二氫鉀25份，五氧化二磷16份，黃腐酸鉀26份，氧化鉀12份，丙烯酸20份，磷酸氫二銨13份，四硼酸鈉18份，己酸二乙胺基乙醇酯11份，三硫基-s-三嗪三鈉鹽10份，改性石墨烯3份，新型殼聚糖二硫代氨基甲酸鹽衍生物12份，聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素6份，萜烯內(nèi)酯6份，黃酮苷6份放入粉碎裝置中進(jìn)行粉碎處理，粉碎時間為2-5h，粉碎完成后過80-100目篩；將步驟1中粉碎過篩后的物料中加入實施例1中制備的改性石墨烯，進(jìn)行攪拌處理，同時對其進(jìn)進(jìn)行加熱處理，加熱溫度為65℃-90℃，攪拌時間為3h；將攪拌完成的物料通過球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理，過90-120目篩，收集過篩顆粒，干燥冷卻后即可得到成品。
對比例1
將硅藻土10份，秸稈粉10份，磷酸二氫鉀5份，五氧化二磷4份，黃腐酸鉀6份，氧化鉀2份，丙烯酸4份，磷酸氫二銨3份，四硼酸鈉4份，己酸二乙胺基乙醇酯1份，三硫基-s-三嗪三鈉鹽2份，新型殼聚糖二硫代氨基甲酸鹽衍生物2份，放入粉碎裝置中進(jìn)行粉碎處理，粉碎時間為2-5h，粉碎完成后過80-100目篩，進(jìn)行攪拌處理，同時對其進(jìn)進(jìn)行加熱處理，加熱溫度為65℃-90℃，攪拌時間為3h；將攪拌完成的物料通過球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理，過90-120目篩，收集過篩顆粒，干燥冷卻后即可得到成品。
對比例2
將將硅藻土40份，秸稈粉55份，磷酸二氫鉀15份，五氧化二磷10份，黃腐酸鉀16份，氧化鉀7份，丙烯酸12份，磷酸氫二銨8份，四硼酸鈉11份，己酸二乙胺基乙醇酯6份，三硫基-s-三嗪三鈉鹽6份，新型殼聚糖二硫代氨基甲酸鹽衍生物7份，放入粉碎裝置中進(jìn)行粉碎處理，粉碎時間為2-5h，粉碎完成后過80-100目篩，進(jìn)行攪拌處理，同時對其進(jìn)進(jìn)行加熱處理，加熱溫度為65℃-90℃，攪拌時間為3h；將攪拌完成的物料通過球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理，過90-120目篩，收集過篩顆粒，干燥冷卻后即可得到成品。
對比例3
將硅藻土70份，秸稈粉100份，磷酸二氫鉀25份，五氧化二磷16份，黃腐酸鉀26份，氧化鉀12份，丙烯酸20份，磷酸氫二銨13份，四硼酸鈉18份，己酸二乙胺基乙醇酯11份，三硫基-s-三嗪三鈉鹽10份，改性石墨烯3份，新型殼聚糖二硫代氨基甲酸鹽衍生物12份，放入粉碎裝置中進(jìn)行粉碎處理，粉碎時間為2-5h，粉碎完成后過80-100目篩，進(jìn)行攪拌處理，同時對其進(jìn)進(jìn)行加熱處理，加熱溫度為65℃-90℃，攪拌時間為3h；將攪拌完成的物料通過球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理，過90-120目篩，收集過篩顆粒，干燥冷卻后即可得到成品。
實驗方法
將處于同一生長環(huán)境的小麥進(jìn)行施肥處理，待小麥成熟后觀察小麥生長狀況以及對土質(zhì)進(jìn)行測試。
施藥后觀察小麥生長狀況，結(jié)果見下表1。
通過表1可以看出，實施例2-4和對比例1-3的對比，采用本發(fā)明提供的肥料不僅可以提高小麥的畝產(chǎn)量，且能夠有效的降低土壤中的重金屬離子含量以及提高土壤的活性有機(jī)質(zhì)。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。