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      一種含改性氧化石墨烯的液面肥料及制備方法與流程

      文檔序號(hào):11645576閱讀:1037來(lái)源:國(guó)知局
      一種含改性氧化石墨烯的液面肥料及制備方法與流程

      本發(fā)明涉及一種液面肥料及其制備方法。



      背景技術(shù):

      近年來(lái),我國(guó)葉面肥生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)展迅速,市場(chǎng)上葉面肥名目多樣,種類繁多。按照其功能可以劃分為營(yíng)養(yǎng)型和功能型兩大類。本發(fā)明涉及一種功能型葉面肥。目前市面上的功能型葉面肥多由無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、氨基酸、腐殖酸、海藻酸等生物活性物質(zhì)和殺菌劑及一些有益的營(yíng)養(yǎng)元素混配而成。目前有部分研究者將殼聚糖作為調(diào)節(jié)劑加入到葉面肥料中,但是殼聚糖不溶于水的特性則限制了其在葉面肥中的應(yīng)用。

      氧化石墨烯是一種性能優(yōu)異的新型碳材料,具有較高的比表面積和表面豐富的官能團(tuán)。它極易溶于水具有良好的導(dǎo)熱性且比表面積大和大范圍的共軛結(jié)構(gòu)使得其極易被改性。氧化石墨烯被認(rèn)為極易溶于水,并也可溶于油,具有兩項(xiàng)性,在水溶液中由于其納米特性極易發(fā)生凝聚而使表面積減小。殼聚糖是一種天然陽(yáng)離子堿性多糖,分子結(jié)構(gòu)中含有大量的活性基團(tuán)氨基和羥基,具有良好的螯合、吸附、交聯(lián)等性能。為了抑制氧化石墨烯的凝聚,利用海藻酸鈉對(duì)其進(jìn)行改性,海藻酸鈉本身是生物多糖,可以防止氧化石墨烯凝聚、助懸,其有較好的粘結(jié)性,有利于溶液膠化。此外它具有化學(xué)肥料不可比擬的增產(chǎn)、抗逆性。

      目前市面上銷售的海藻酸的葉面肥因其生產(chǎn)成本高,因此以其作為復(fù)配原料直接做葉面肥導(dǎo)致葉面肥料成本過(guò)高,難于市場(chǎng)推廣,此外其肥效釋放過(guò)快,肥料利用率低。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有大量元素液面肥和海藻酸復(fù)配葉面肥肥料利用率底,生產(chǎn)成本高的問(wèn)題,而提供一種含改性氧化石墨烯的液面肥料及其制備方法。

      一種含改性氧化石墨烯的液面肥料按重量份數(shù)由50份蒸餾水、0.3份~0.5份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液、10份~15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、10份~40份硫酸亞鐵、10份~35份硫酸鋅、10份~25份硫酸鎂、10份~30份硫酸錳、0份~15份氫氧化鈣、0份~5份鉬酸銨、0份~5份氯化鈷、20份~50份硼砂、20份~30份分散劑、300份~400份尿素溶液、200份~300份聚磷酸銨和150份~200份硫酸鉀制備而成。

      一種含改性氧化石墨烯的液面肥料的制備方法,具體是按以下步驟完成的:

      一、稱料:按重量份數(shù)稱取50份蒸餾水、0.3份~0.5份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液、10份~15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、10份~40份硫酸亞鐵、10份~35份硫酸鋅、10份~25份硫酸鎂、10份~30份硫酸錳、0份~15份氫氧化鈣、0份~5份鉬酸銨、0份~5份氯化鈷、20份~50份硼砂、20份~30份分散劑、300份~400份尿素溶液、200份~300份聚磷酸銨和150份~200份硫酸鉀;

      二、在攪拌速度為1000r/min~1500r/min下將步驟一中稱取的0.3份~0.5份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液加入到50份蒸餾水中,再在攪拌速度為1000r/min~1500r/min下加入10份~15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、10份~40份硫酸亞鐵、10份~35份硫酸鋅、10份~25份硫酸鎂、10份~30份硫酸錳、0份~15份氫氧化鈣、0份~5份鉬酸銨、0份~5份氯化鈷、20份~50份硼砂、20份~30份分散劑,再在攪拌速度為1000r/min~1500r/min下攪拌120min~200min,再加入300份~400份尿素溶液、200份~300份聚磷酸銨和150份~200份硫酸鉀,然后在攪拌速度為1000r/min~1500r/min下攪拌反應(yīng)60min~90min,得到含改性氧化石墨烯的液面肥料。

      本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):

      一、氧化石墨烯是一種性能優(yōu)異的新型碳材料,具有較高的比表面積和表面豐富的官能團(tuán)。它極易溶于水具有良好的導(dǎo)熱性,且比表面積大(2630m2/g)和大范圍的共軛結(jié)構(gòu)使得其極易被改性;氧化石墨烯被認(rèn)為極易溶于水,并也可溶于油,具有兩項(xiàng)性,在水溶液中由于其納米特性極易發(fā)生凝聚而使表面積減小;氧化石墨通過(guò)吸附交聯(lián)海藻酸后,一方面可防止氧化石墨烯的凝聚及葉面肥凝聚。其二通過(guò)吸附和交聯(lián)作用,氧化石墨烯將大量的微量元素和n、p、k及海藻酸的多糖吸附于其表面,相當(dāng)于緩釋葉面肥。比較于傳統(tǒng)的大量元素葉面肥而言,提高了肥料利用效率,同時(shí)提高作物抗低溫、抗倒伏、抗病能力,此外由于加入海藻酸改性氧化石墨烯添加量較少,但是具有極大的功效,且不會(huì)增加產(chǎn)品價(jià)格;

      二、本發(fā)明制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料噴灑到水稻葉面上,施用量為400ml/畝~500ml/畝,水稻畝產(chǎn)量大于700公斤,與未施用含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻的畝產(chǎn)量550公斤相比,水稻畝產(chǎn)量增加大于27.3%,增產(chǎn)效果明顯;

      三、本發(fā)明制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料噴灑到大豆的液面上,施用量為400ml/畝~500ml/畝,大豆的產(chǎn)量大于289.74公斤,與未施用含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻的畝產(chǎn)量181.55公斤相比,畝產(chǎn)量增加大于59%。

      本發(fā)明可獲得一種含改性氧化石墨烯的液面肥料。

      附圖說(shuō)明

      圖1為實(shí)施例一步驟一⑥中制備的改性氧化石墨烯的sem圖;

      圖2為圖1的eds圖。

      具體實(shí)施方式

      具體實(shí)施方式一:本實(shí)施方式是一種含改性氧化石墨烯的液面肥料按重量份數(shù)由50份蒸餾水、0.3份~0.5份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液、10份~15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、10份~40份硫酸亞鐵、10份~35份硫酸鋅、10份~25份硫酸鎂、10份~30份硫酸錳、0份~15份氫氧化鈣、0份~5份鉬酸銨、0份~5份氯化鈷、20份~50份硼砂、20份~30份分散劑、300份~400份尿素溶液、200份~300份聚磷酸銨和150份~200份硫酸鉀制備而成。

      具體實(shí)施方式二:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同點(diǎn)是:所述的氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液具體是按以下步驟完成的:

      一、制備改性氧化石墨烯:

      ①、將石墨粉和nano3加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸中,再在冰水浴和攪拌速度為300r/min~400r/min下攪拌15min~20min,得到反應(yīng)物a;

      步驟一①中所述的石墨粉的質(zhì)量與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸的體積比為5g:150ml;

      步驟一①中所述的nano3的質(zhì)量與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸的體積比為2.5g:150ml;

      ②、在5℃~20℃下向反應(yīng)物a中加入kmno4,再在冰水浴和攪拌速度為300r/min~400r/min下攪拌反應(yīng)2h~4h,得到反應(yīng)物b;

      步驟一②中所述的kmno4的質(zhì)量與步驟一①中所述的石墨粉的質(zhì)量比為3:1;

      ③、將反應(yīng)物b升溫至35℃,再在溫度為35℃下反應(yīng)20min~40min,再加入蒸餾水,得到反應(yīng)物c;

      步驟一③中所述的蒸餾水與步驟一①中所述的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸的體積比為4:(3~4);

      ④、將反應(yīng)物c在溫度為80℃~90℃下油浴反應(yīng)60min~90min,得到反應(yīng)物d;

      ⑤、向溫度為80℃~90℃的反應(yīng)物d中加入溫度為60℃的蒸餾水,得到反應(yīng)物d的混合液;再在溫度為80℃~90℃下加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的h2o2溶液,得到反應(yīng)物e;

      步驟一⑤中所述的反應(yīng)物d的混合液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的h2o2溶液的體積比為500:(30~40);

      ⑥、使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~15%的鹽酸溶液對(duì)反應(yīng)物e清洗3次~5次,再使用蒸餾水對(duì)反應(yīng)物e進(jìn)行清洗至清洗液為中性,再將反應(yīng)物e在溫度為60℃~80℃下干燥,得到改性氧化石墨烯;

      二、制備氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物;

      向步驟一⑥中得到的改性氧化石墨烯中加入蒸餾水,得到濃度為2g/l~2.5g/l的改性氧化石墨烯溶液;再將濃度為2g/l~2.5g/l的改性氧化石墨烯溶液在超聲功率為200w下超聲清洗2h~3h,得到改性氧化石墨烯懸濁液;

      三、制備海藻酸鈉改性的氧化石墨烯懸濁液;

      ①、將海藻酸鈉溶解到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的冰乙酸溶液中,得到海藻酸鈉冰乙酸溶液;

      步驟三①中所述的海藻酸鈉的質(zhì)量與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的冰乙酸溶液的體積比為(1g~10g):300ml;

      ②、將海藻酸鈉冰乙酸溶液加入到改性氧化石墨烯懸濁液中,再加入edta-2na,再在超聲功率為40w~50w和攪拌速度為150r/min~200r/min下超聲攪拌1h~2h,再在攪拌速度為300r/min~400r/min下攪拌14h~24h,得到分散均勻穩(wěn)定的懸浮物;將分散均勻穩(wěn)定的懸浮物的ph值調(diào)節(jié)至5~7,得到海藻酸鈉改性的氧化石墨烯懸濁液;將海藻酸鈉改性的氧化石墨烯懸濁液進(jìn)行干燥,得到氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物;

      步驟三②中所述的海藻酸鈉冰乙酸溶液與改性氧化石墨烯懸濁液的體積比為0.3:1;

      步驟三②中所述的edta-2na與步驟三①中所述的海藻酸鈉冰乙酸溶液中海藻酸鈉的質(zhì)量比為20:(1~10);

      四、將氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物加入到蒸餾水中,得到氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液;

      步驟四中所述的氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液的濃度為1.5g/l~4g/l。其他步驟與具體實(shí)施方式一相同。

      具體實(shí)施方式三:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二之一不同點(diǎn)是:步驟三②中將分散均勻穩(wěn)定的懸浮物的ph值調(diào)節(jié)至5~7是使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%的氨水和氫氧化鉀調(diào)節(jié)的。其他步驟與具體實(shí)施方式一或二相同。

      具體實(shí)施方式四:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同點(diǎn)是:所述的分散劑具體是按以下步驟完成的:

      將焦磷酸鈉加入到蒸餾水中,在攪拌速度為200r/min~500r/min下攪拌反應(yīng)10min~20min,再加入粘土凝膠,再在攪拌速度為200r/min~500r/min下攪拌10min~20min,得到分散劑;所述的焦磷酸鈉與蒸餾水的質(zhì)量比為7.5:742.5;所述的粘土凝膠與焦磷酸鈉的質(zhì)量比為250:7.5。其他步驟與具體實(shí)施方式一至三相同。

      具體實(shí)施方式五:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同點(diǎn)是:一種含改性氧化石墨烯的液面肥料按重量份數(shù)由50份蒸餾水、0.3份~0.4份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液、10份~12份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、10份~20份硫酸亞鐵、10份~20份硫酸鋅、10份~15份硫酸鎂、10份~20份硫酸錳、0份~7份氫氧化鈣、0份~3份鉬酸銨、0份~3份氯化鈷、20份~30份硼砂、20份~25份分散劑、300份~350份尿素溶液、200份~250份聚磷酸銨和150份~180份硫酸鉀制備而成。其他步驟與具體實(shí)施方式一至四相同。

      具體實(shí)施方式六:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同點(diǎn)是:一種含改性氧化石墨烯的液面肥料按重量份數(shù)由50份蒸餾水、0.4份~0.5份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液、12份~15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、20份~40份硫酸亞鐵、20份~35份硫酸鋅、15份~25份硫酸鎂、20份~30份硫酸錳、7份~15份氫氧化鈣、3份~5份鉬酸銨、3份~5份氯化鈷、30份~50份硼砂、25份~30份分散劑、350份~400份尿素溶液、250份~300份聚磷酸銨和180份~200份硫酸鉀制備而成。其他步驟與具體實(shí)施方式一至五相同。

      具體實(shí)施方式七:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至六之一不同點(diǎn)是:一種含改性氧化石墨烯的液面肥料按重量份數(shù)由50份蒸餾水、0.4份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液、12份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、30份硫酸亞鐵、20份硫酸鋅、20份硫酸鎂、20份硫酸錳、8份氫氧化鈣、3份鉬酸銨、3份氯化鈷、40份硼砂、25份分散劑、350份尿素溶液、250份聚磷酸銨和180份硫酸鉀制備而成。其他步驟與具體實(shí)施方式一至六相同。

      具體實(shí)施方式八:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至七之一不同點(diǎn)是:一種含改性氧化石墨烯的液面肥料按重量份數(shù)由50份蒸餾水、0.4份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液、13份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、25份硫酸亞鐵、25份硫酸鋅、15份硫酸鎂、20份硫酸錳、0份氫氧化鈣、0份鉬酸銨、0份氯化鈷、30份硼砂、25份分散劑、350份尿素溶液、250份聚磷酸銨和180份硫酸鉀制備而成。其他步驟與具體實(shí)施方式一至七相同。

      具體實(shí)施方式九:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至八之一不同點(diǎn)是:一種含改性氧化石墨烯的液面肥料按重量份數(shù)由50份蒸餾水、0.4份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液、13份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、25份硫酸亞鐵、20份硫酸鋅、20份硫酸鎂、20份硫酸錳、7份氫氧化鈣、0份鉬酸銨、3份氯化鈷、35份硼砂、25份分散劑、350份尿素溶液、250份聚磷酸銨和180份硫酸鉀制備而成。其他步驟與具體實(shí)施方式一至八相同。

      具體實(shí)施方式十:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至九之一不同點(diǎn)是:一種含改性氧化石墨烯的液面肥料的制備方法具體是按以下步驟完成的:

      一、稱料:按重量份數(shù)稱取50份蒸餾水、0.3份~0.5份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液、10份~15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、10份~40份硫酸亞鐵、10份~35份硫酸鋅、10份~25份硫酸鎂、10份~30份硫酸錳、0份~15份氫氧化鈣、0份~5份鉬酸銨、0份~5份氯化鈷、20份~50份硼砂、20份~30份分散劑、300份~400份尿素溶液、200份~300份聚磷酸銨和150份~200份硫酸鉀;

      二、在攪拌速度為1000r/min~1500r/min下將步驟一中稱取的0.3份~0.5份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液加入到50份蒸餾水中,再在攪拌速度為1000r/min~1500r/min下加入10份~15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、10份~40份硫酸亞鐵、10份~35份硫酸鋅、10份~25份硫酸鎂、10份~30份硫酸錳、0份~15份氫氧化鈣、0份~5份鉬酸銨、0份~5份氯化鈷、20份~50份硼砂、20份~30份分散劑,再在攪拌速度為1000r/min~1500r/min下攪拌120min~200min,再加入300份~400份尿素溶液、200份~300份聚磷酸銨和150份~200份硫酸鉀,然后在攪拌速度為1000r/min~1500r/min下攪拌反應(yīng)60min~90min,得到含改性氧化石墨烯的液面肥料。其他步驟與具體實(shí)施方式一至九相同。

      本實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn):

      一、氧化石墨烯是一種性能優(yōu)異的新型碳材料,具有較高的比表面積和表面豐富的官能團(tuán)。它極易溶于水具有良好的導(dǎo)熱性,且比表面積大(2630m2/g)和大范圍的共軛結(jié)構(gòu)使得其極易被改性;氧化石墨烯被認(rèn)為極易溶于水,并也可溶于油,具有兩項(xiàng)性,在水溶液中由于其納米特性極易發(fā)生凝聚而使表面積減??;氧化石墨通過(guò)吸附交聯(lián)海藻酸后,一方面可防止氧化石墨烯的凝聚及葉面肥凝聚。其二通過(guò)吸附和交聯(lián)作用,氧化石墨烯將大量的微量元素和n、p、k及海藻酸的多糖吸附于其表面,相當(dāng)于緩釋葉面肥。比較于傳統(tǒng)的大量元素葉面肥而言,提高了肥料利用效率,同時(shí)提高作物抗低溫、抗倒伏、抗病能力,此外由于加入海藻酸改性氧化石墨烯添加量較少,但是具有極大的功效,且不會(huì)增加產(chǎn)品價(jià)格;

      二、本實(shí)施方式制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料噴灑到水稻葉面上,施用量為400ml/畝~500ml/畝,水稻畝產(chǎn)量大于700公斤,與未施用含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻的畝產(chǎn)量550公斤相比,水稻畝產(chǎn)量增加大于27.3%,增產(chǎn)效果明顯;

      三、本實(shí)施方式制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料噴灑到大豆的液面上,施用量為400ml/畝~500ml/畝,大豆的產(chǎn)量大于289.74公斤,與未施用含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻的畝產(chǎn)量181.55公斤相比,畝產(chǎn)量增加大于59%。

      本實(shí)施方式可獲得一種含改性氧化石墨烯的液面肥料。

      采用以下實(shí)施例驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果:

      實(shí)施例一:一種含改性氧化石墨烯的液面肥料的制備方法,具體是按以下步驟完成的:

      一、制備改性氧化石墨烯:

      ①、將5g石墨粉和2.5gnano3加入到150ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸中,再在冰水浴和攪拌速度為400r/min下攪拌15min,得到反應(yīng)物a;

      ②、在5℃~20℃下向反應(yīng)物a中加入15gkmno4,再在冰水浴和攪拌速度為400r/min下攪拌反應(yīng)3h,得到反應(yīng)物b;

      ③、將反應(yīng)物b升溫至35℃,再在溫度為35℃下反應(yīng)30min,再加入蒸餾水,得到反應(yīng)物c;

      步驟一③中所述的蒸餾水與步驟一①中所述的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸的體積比為4:3;

      ④、將反應(yīng)物c在溫度為85℃下油浴反應(yīng)80min,得到反應(yīng)物d;

      ⑤、向溫度為85℃的反應(yīng)物d中加入溫度為60℃的蒸餾水,得到反應(yīng)物d的混合液;再在溫度為85℃下加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的h2o2溶液,得到反應(yīng)物e;

      步驟一⑤中所述的反應(yīng)物d的混合液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的h2o2溶液的體積比為500:35;

      ⑥、使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液對(duì)反應(yīng)物e清洗4次,再使用蒸餾水對(duì)反應(yīng)物e進(jìn)行清洗至清洗液為中性,再將反應(yīng)物e在溫度為70℃下干燥,得到改性氧化石墨烯;

      二、制備氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物;

      向步驟一⑥中得到的改性氧化石墨烯中加入蒸餾水,得到濃度為2g/l的改性氧化石墨烯溶液;再將濃度為2g/l的改性氧化石墨烯溶液在超聲功率為200w下超聲清洗3h,得到改性氧化石墨烯懸濁液;

      三、制備氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液;

      ①、將海藻酸鈉溶解到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的冰乙酸溶液中,得到海藻酸鈉冰乙酸溶液;

      步驟三①中所述的海藻酸鈉的質(zhì)量與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的冰乙酸溶液的體積比為6g:300ml;

      ②、將海藻酸鈉冰乙酸溶液加入到改性氧化石墨烯懸濁液中,再加入edta-2na,再在超聲功率為50w和攪拌速度為200r/min下超聲攪拌2h,再在攪拌速度為400r/min下攪拌18h,得到分散均勻穩(wěn)定的懸浮物;將分散均勻穩(wěn)定的懸浮物的ph值調(diào)節(jié)至7,得到海藻酸鈉改性的氧化石墨烯懸濁液;將海藻酸鈉改性的氧化石墨烯懸濁液進(jìn)行干燥,得到氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物;

      步驟三②中所述的海藻酸鈉冰乙酸溶液與改性氧化石墨烯懸濁液的體積比為0.3:1;

      步驟三②中所述的edta-2na與步驟三①中所述的海藻酸鈉冰乙酸溶液中海藻酸鈉的質(zhì)量比為20:5;

      ③、將氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物加入到蒸餾水中,得到氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液;

      步驟三③中所述的氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液的濃度為1.6g/l;

      四、制備分散劑:

      將焦磷酸鈉加入到蒸餾水中,在攪拌速度為300r/min下攪拌反應(yīng)15min,再加入粘土凝膠,再在攪拌速度為300r/min下攪拌15min,得到分散劑;所述的焦磷酸鈉與蒸餾水的質(zhì)量比為7.5:742.5;所述的粘土凝膠與焦磷酸鈉的質(zhì)量比為250:7.5;

      五、稱料:按重量份數(shù)稱取50份蒸餾水、0.4份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液、12份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、30份硫酸亞鐵、20份硫酸鋅、20份硫酸鎂、20份硫酸錳、5份氫氧化鈣、3份鉬酸銨、3份氯化鈷、40份硼砂、25份分散劑、350份尿素溶液、250份聚磷酸銨和180份硫酸鉀;

      六、在攪拌速度為1000r/min下將步驟一中稱取的0.4份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液加入到50份蒸餾水中,再在攪拌速度為1500r/min下加入12份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、30份硫酸亞鐵、20份硫酸鋅、20份硫酸鎂、20份硫酸錳、5份氫氧化鈣、3份鉬酸銨、3份氯化鈷、40份硼砂、25份分散劑,再在攪拌速度為1300r/min下攪拌120min,再加入350份尿素溶液、250份聚磷酸銨和180份硫酸鉀,然后在攪拌速度為1300r/min下攪拌反應(yīng)75min,得到含改性氧化石墨烯的液面肥料。

      圖1為實(shí)施例一步驟一⑥中制備的改性氧化石墨烯的sem圖;

      從圖1可知,實(shí)施例一步驟一⑥中制備的改性氧化石墨烯均勻的分散于基體中,質(zhì)地均勻,致密。

      圖2為圖1的eds圖。

      從圖2可知,氧化石墨烯氧化完全,主要產(chǎn)物為c、o和si。

      在大豆的開花時(shí)期將實(shí)施例一制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料噴灑到大豆的液面上,施用量為500ml/畝,在大豆的結(jié)莢期將實(shí)施例一制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料噴灑到大豆的液面上,施用量為500ml/畝,結(jié)果表明:使用實(shí)施例一制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料后大豆的株高降低,果莢緊湊,結(jié)莢數(shù)增加,抗倒伏、抗病害,大豆畝產(chǎn)289.74公斤;未噴灑實(shí)施例一制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的對(duì)照田,大豆倒伏、蔓生,大豆畝產(chǎn)181.55公斤,施用實(shí)施例一制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料后畝產(chǎn)增加108.18公斤,畝產(chǎn)增加59%,施用實(shí)施例一制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料后大豆千粒重299克,對(duì)照田千粒重為189克,千粒重增加58.2%。

      實(shí)施例二:一種含改性氧化石墨烯的液面肥料的制備方法,具體是按以下步驟完成的:

      一、制備改性氧化石墨烯:

      ①、將5g石墨粉和2.5gnano3加入到150ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸中,再在冰水浴和攪拌速度為400r/min下攪拌15min,得到反應(yīng)物a;

      ②、在5℃~20℃下向反應(yīng)物a中加入15gkmno4,再在冰水浴和攪拌速度為400r/min下攪拌反應(yīng)3h,得到反應(yīng)物b;

      ③、將反應(yīng)物b升溫至35℃,再在溫度為35℃下反應(yīng)30min,再加入蒸餾水,得到反應(yīng)物c;

      步驟一③中所述的蒸餾水與步驟一①中所述的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸的體積比為4:3;

      ④、將反應(yīng)物c在溫度為85℃下油浴反應(yīng)80min,得到反應(yīng)物d;

      ⑤、向溫度為85℃的反應(yīng)物d中加入溫度為60℃的蒸餾水,得到反應(yīng)物d的混合液;再在溫度為85℃下加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的h2o2溶液,得到反應(yīng)物e;

      步驟一⑤中所述的反應(yīng)物d的混合液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的h2o2溶液的體積比為500:35;

      ⑥、使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液對(duì)反應(yīng)物e清洗4次,再使用蒸餾水對(duì)反應(yīng)物e進(jìn)行清洗至清洗液為中性,再將反應(yīng)物e在溫度為70℃下干燥,得到改性氧化石墨烯;

      二、制備氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物;

      向步驟一⑥中得到的改性氧化石墨烯中加入蒸餾水,得到濃度為2g/l的改性氧化石墨烯溶液;再將濃度為2g/l的改性氧化石墨烯溶液在超聲功率為200w下超聲清洗3h,得到改性氧化石墨烯懸濁液;

      三、制備氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液;

      ①、將海藻酸鈉溶解到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的冰乙酸溶液中,得到海藻酸鈉冰乙酸溶液;

      步驟三①中所述的海藻酸鈉的質(zhì)量與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的冰乙酸溶液的體積比為6g:300ml;

      ②、將海藻酸鈉冰乙酸溶液加入到改性氧化石墨烯懸濁液中,再加入edta-2na,再在超聲功率為50w和攪拌速度為200r/min下超聲攪拌2h,再在攪拌速度為400r/min下攪拌18h,得到分散均勻穩(wěn)定的懸浮物;將分散均勻穩(wěn)定的懸浮物的ph值調(diào)節(jié)至7,得到海藻酸鈉改性的氧化石墨烯懸濁液;將海藻酸鈉改性的氧化石墨烯懸濁液進(jìn)行干燥,得到氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物;

      步驟三②中所述的海藻酸鈉冰乙酸溶液與改性氧化石墨烯懸濁液的體積比為0.3:1;

      步驟三②中所述的edta-2na與步驟三①中所述的海藻酸鈉冰乙酸溶液中海藻酸鈉的質(zhì)量比為20:5;

      ③、將氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物加入到蒸餾水中,得到氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液;

      步驟三③中所述的氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液的濃度為1.6g/l;

      四、制備分散劑:

      將焦磷酸鈉加入到蒸餾水中,在攪拌速度為300r/min下攪拌反應(yīng)15min,再加入粘土凝膠,再在攪拌速度為300r/min下攪拌15min,得到分散劑;所述的焦磷酸鈉與蒸餾水的質(zhì)量比為7.5:742.5;所述的粘土凝膠與焦磷酸鈉的質(zhì)量比為250:7.5;

      五、稱料:按重量份數(shù)稱取50份蒸餾水、0.3份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液、15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、15份硫酸亞鐵、30份硫酸鋅、20份硫酸鎂、20份硫酸錳、5份氫氧化鈣、5份鉬酸銨、3份氯化鈷、40份硼砂、25份分散劑、400份尿素溶液、200份聚磷酸銨和200份硫酸鉀;

      六、在攪拌速度為1000r/min下將步驟一中稱取的0.3份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液加入到50份蒸餾水中,再在攪拌速度為1500r/min下加入15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、15份硫酸亞鐵、30份硫酸鋅、20份硫酸鎂、20份硫酸錳、5份氫氧化鈣、3份鉬酸銨、3份氯化鈷、40份硼砂、25份分散劑,再在攪拌速度為1300r/min下攪拌120min,再加入400份尿素溶液、200份聚磷酸銨和200份硫酸鉀,然后在攪拌速度為1300r/min下攪拌反應(yīng)75min,得到含改性氧化石墨烯的液面肥料。

      在水稻的分蘗時(shí)期將實(shí)施例二制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料噴灑到水稻葉面上,施用量為500ml/畝,在水稻的抽穗期將實(shí)施例二制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料噴灑到水稻葉面上,施用量為600ml/畝。結(jié)果表明:施用實(shí)施例二制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻田與未施用實(shí)施例二制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻田相比,施用實(shí)施例二制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻早生快發(fā)、抗病、抗逆、抗倒伏能力、穗粒大、減少空殼,畝產(chǎn)量明顯增加,施用實(shí)施例二制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻畝產(chǎn)量為700公斤,未施用實(shí)施例二制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻畝產(chǎn)量為550公斤,施用實(shí)施例二制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻畝產(chǎn)量增加27.3%,增產(chǎn)效果顯著。

      實(shí)施例三:一種含改性氧化石墨烯的液面肥料的制備方法,具體是按以下步驟完成的:

      一、制備改性氧化石墨烯:

      ①、將5g石墨粉和2.5gnano3加入到150ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸中,再在冰水浴和攪拌速度為400r/min下攪拌15min,得到反應(yīng)物a;

      ②、在5℃~20℃下向反應(yīng)物a中加入15gkmno4,再在冰水浴和攪拌速度為400r/min下攪拌反應(yīng)3h,得到反應(yīng)物b;

      ③、將反應(yīng)物b升溫至35℃,再在溫度為35℃下反應(yīng)30min,再加入蒸餾水,得到反應(yīng)物c;

      步驟一③中所述的蒸餾水與步驟一①中所述的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸的體積比為4:3;

      ④、將反應(yīng)物c在溫度為85℃下油浴反應(yīng)80min,得到反應(yīng)物d;

      ⑤、向溫度為85℃的反應(yīng)物d中加入溫度為60℃的蒸餾水,得到反應(yīng)物d的混合液;再在溫度為85℃下加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的h2o2溶液,得到反應(yīng)物e;

      步驟一⑤中所述的反應(yīng)物d的混合液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的h2o2溶液的體積比為500:35;

      ⑥、使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液對(duì)反應(yīng)物e清洗4次,再使用蒸餾水對(duì)反應(yīng)物e進(jìn)行清洗至清洗液為中性,再將反應(yīng)物e在溫度為70℃下干燥,得到改性氧化石墨烯;

      二、制備氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物;

      向步驟一⑥中得到的改性氧化石墨烯中加入蒸餾水,得到濃度為2g/l的改性氧化石墨烯溶液;再將濃度為2g/l的改性氧化石墨烯溶液在超聲功率為200w下超聲清洗3h,得到改性氧化石墨烯懸濁液;

      三、制備氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液;

      ①、將海藻酸鈉溶解到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的冰乙酸溶液中,得到海藻酸鈉冰乙酸溶液;

      步驟三①中所述的海藻酸鈉的質(zhì)量與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的冰乙酸溶液的體積比為6g:300ml;

      ②、將海藻酸鈉冰乙酸溶液加入到改性氧化石墨烯懸濁液中,再加入edta-2na,再在超聲功率為50w和攪拌速度為200r/min下超聲攪拌2h,再在攪拌速度為400r/min下攪拌18h,得到分散均勻穩(wěn)定的懸浮物;將分散均勻穩(wěn)定的懸浮物的ph值調(diào)節(jié)至7,得到海藻酸鈉改性的氧化石墨烯懸濁液;將海藻酸鈉改性的氧化石墨烯懸濁液進(jìn)行干燥,得到氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物;

      步驟三②中所述的海藻酸鈉冰乙酸溶液與改性氧化石墨烯懸濁液的體積比為0.3:1;

      步驟三②中所述的edta-2na與步驟三①中所述的海藻酸鈉冰乙酸溶液中海藻酸鈉的質(zhì)量比為20:5;

      ③、將氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物加入到蒸餾水中,得到氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液;

      步驟三③中所述的氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液的濃度為1.6g/l;

      四、制備分散劑:

      將焦磷酸鈉加入到蒸餾水中,在攪拌速度為300r/min下攪拌反應(yīng)15min,再加入粘土凝膠,再在攪拌速度為300r/min下攪拌15min,得到分散劑;所述的焦磷酸鈉與蒸餾水的質(zhì)量比為7.5:742.5;所述的粘土凝膠與焦磷酸鈉的質(zhì)量比為250:7.5;

      五、稱料:按重量份數(shù)稱取50份蒸餾水、0.3份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液、15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、15份硫酸亞鐵、30份硫酸鋅、20份硫酸鎂、20份硫酸錳、40份硼砂、25份分散劑、400份尿素溶液、180份聚磷酸銨和160份硫酸鉀;

      六、在攪拌速度為1000r/min下將步驟一中稱取的0.3份氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合物懸濁液加入到50份蒸餾水中,再在攪拌速度為1500r/min下加入15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的農(nóng)用氨基酸、15份硫酸亞鐵、30份硫酸鋅、20份硫酸鎂、20份硫酸錳、40份硼砂、25份分散劑,再在攪拌速度為1300r/min下攪拌120min,再加入400份尿素溶液、180份聚磷酸銨和160份硫酸鉀,然后在攪拌速度為1300r/min下攪拌反應(yīng)75min,得到含改性氧化石墨烯的液面肥料。

      在小麥的拔節(jié)抽穗期將實(shí)施例三制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料噴灑到小麥葉面上,施用量均為600ml/畝。結(jié)果表明:施用實(shí)施例三制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的小麥田與未施用實(shí)施例三制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的小麥田相比,施用實(shí)施例三制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的小麥在拔節(jié)抽穗期延長(zhǎng)上部葉片的綠色時(shí)間,防止早衰或貪青,保花增粒,促進(jìn)灌漿,畝產(chǎn)量明顯增加,施用實(shí)施例三制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻畝產(chǎn)量為381公斤,未施用實(shí)施例三制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻畝產(chǎn)量為320公斤,施用實(shí)施例二制備的含改性氧化石墨烯的液面肥料的水稻畝產(chǎn)量增加19.1%,增產(chǎn)效果顯著。

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