利用豆荚和茶渣绿色合成纳米氧化铁的方法及其应用技术

本发明专利技术涉及铁肥合成技术领域，公开了一种利用豆荚和茶渣绿色合成纳米氧化铁的方法，包括如下步骤：步骤1，分别利用大豆豆荚和茶渣制备提取液；步骤2，制备CH3COONa和FeCl3·

【技术实现步骤摘要】
利用豆荚和茶渣绿色合成纳米氧化铁的方法及其应用


[0001]本专利技术涉及铁肥合成
，公开了一种利用豆荚和茶渣绿色合成纳米氧化铁的方法及其应用。

技术介绍

[0002]在土壤中，铁通常以氧化态形式存在，植物可吸收和利用的铁含量低。在低铁或缺铁土壤中，植物往往会产生发育不良导致的叶片变黄、作物的生物量及产量大幅下降。然而，喷施在植物叶片上的常规离子态铁元素很难转移到根系，几乎无法改善根系营养和健康；将自然状态的金属颗粒或传统铁元素进行土壤处理通常是无效的，因为在pH值接近中性的土壤中，铁元素的有效性很低。纳米材料凭借其在纳米尺度独特的物理化学属性，可替代有效性低的常规化学肥料，在助力作物健康生长的同时，使实际进入土壤生态系统的有害化学物质大大减少，减轻环境污染负荷。
[0003]植物提取液中的活性代谢产物可用来绿色合成纳米颗粒，与工业化学合成相比，减少能量消耗和有害化学物质的投入。豆荚和茶渣通常作为农业废弃物被丢弃，其中所含的活性物质未得到充分利用。目前关于利用豆荚和茶渣绿色合成纳米氧化铁的方法，及其作为铁肥的应用缺乏系统研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供一种利用豆荚和茶渣绿色合成纳米氧化铁的方法及其应用，以解决
技术介绍
中的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的基础方案如下：一种利用豆荚和茶渣绿色合成纳米氧化铁的方法，包括如下步骤：
[0006]步骤1，将利用大豆豆荚或茶渣制备提取液，以备用；
[0007]步骤2，制备CH3COONa和FeCl3·
6H2O混合液，调节pH至7.5，水浴70℃下机械搅拌，400转/分下搅拌反应2h，得反应物；
[0008]步骤3，冷却至室温后，反应物沉淀在锥形瓶底部，用80％乙醇清洗沉淀物3次；
[0009]步骤4，加入去离子水100mL，超声分散10min，制成悬浮液；
[0010]步骤5，将悬浮液通过0.45μm滤膜过滤，滤液在45℃真空干燥过夜，将干燥物进行研磨，过110目筛，获得粗制豆荚合成氧化铁纳米材料或茶渣合成氧化铁纳米材料。
[0011]进一步，步骤2中，将步骤1中的提取液和混合液按体积比1:1混合。
[0012]进一步，将所述的粗制豆荚合成氧化铁纳米材料或茶渣合成氧化铁纳米材料应用于纳米氧化铁肥。
[0013]进一步，纳米氧化铁肥的应用方法，将粗制豆荚合成氧化铁纳米材料或茶渣合成氧化铁纳米材料制备成纳米悬浮液，然后均匀灌入土层表面。
[0014]本专利技术的原理以及有益效果：(1)本专利技术制备的纳米氧化铁，透过植物根部细胞壁径向输送到叶片从而促进了叶片光合色素含量的增加，并且促进了叶片的发育；
[0015](2)绿色方式合成的纳米氧化铁悬液灌入根际土壤促进了根系生长，提高了大豆株高和生物量。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例中豆荚合成纳米氧化铁SP
‑
Fe2O
3 NMs(A)；茶渣合成纳米氧化铁TR
‑
Fe2O
3 NMs(B)的表征图。
[0017]图2为本专利技术实施例中纳米材料(SP
‑
Fe2O
3 NMs、TR
‑
Fe2O
3 NMs、Com
‑
Fe2O
3 NPs)对大豆叶片中叶绿素含量的影响图。
[0018]图3为本专利技术实施例中纳米材料(SP
‑
Fe2O
3 NMs、TR
‑
Fe2O
3 NMs、Com
‑
Fe2O
3 NPs)对大豆叶面积的影响图。
[0019]图4为本专利技术实施例中纳米材料(SP
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Fe2O
3 NMs、TR
‑
Fe2O
3 NMs、Com
‑
Fe2O
3 NPs)下对大豆生长发育的影响图。
[0020]图5为本专利技术实施例中纳米材料(SP
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Fe2O
3 NMs、TR
‑
Fe2O
3 NMs、Com
‑
Fe2O
3 NPs)对大豆根长、根面积以及根体积的影响图。
[0021]图6为本专利技术实施例中纳米材料(SP
‑
Fe2O
3 NMs、TR
‑
Fe2O
3 NMs、Com
‑
Fe2O
3 NPs)对大豆根茎叶中铁含量的影响。
[0022]图7为本专利技术实施例中纳米材料(SP
‑
Fe2O
3 NMs、TR
‑
Fe2O
3 NMs、Com
‑
Fe2O
3 NPs)对大豆叶片中MDA含量的影响图。
[0023]图8为本专利技术实施例中纳米材料(SP
‑
Fe2O
3 NMs、TR
‑
Fe2O
3 NMs、Com
‑
Fe2O
3 NPs)对大豆叶片中总酚含量的影响图。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0025]本申请提供一种利用豆荚和茶渣绿色合成纳米氧化铁的方法，包括如下步骤:
[0026]步骤1，分别取30g干燥并破碎的豆荚粉末或5g干燥并破碎的茶渣，同时加入250mL超纯水在90℃下保温并不断搅拌15分钟，待冷却至室温时将提取物过滤得到初步的提取液，放置在小白瓶中，4℃保存备用；
[0027]步骤2，制备CH3COONa和FeCl3·
6H2O混合液(将19.68g CH3COONa和6.48g FeCl3·
6H2O溶解于120mL去离子水中)，将步骤1中的提取液与上述混合液按体积比1:1混合，调节溶液pH至7.5，70℃水浴下，以400转/分的速度搅拌反应2h，得反应物；
[0028]步骤3，冷却至室温后，反应物沉淀在锥形瓶底部，用80％乙醇清洗沉淀物3次；
[0029]步骤4，加入去离子水100mL，超声分散10min，制成悬浮液；
[0030]步骤5，将悬浮液通过0.45μm滤膜过滤，滤液在45℃真空干燥过夜，将干燥物进行研磨，过110目筛，获得粗制豆荚合成氧化铁纳米材料(SP
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Fe2O
3 NMs)或茶渣合成氧化铁纳米材料(TR
‑
Fe2O
3 NMs)。扫描电子显微镜(SEM)表征图如附图1所示。
[0031]本实施例中，将SP
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Fe2O
3 NMs、TR
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Fe2O
3 NMs和购买的商用纳米氧化铁颗粒(Com
‑
Fe2O
3 NPs)制备成不同浓度(125mg
·
L
‑1、250mg
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用豆荚和茶渣绿色合成纳米氧化铁的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，将利用大豆豆荚或茶渣制备提取液，以备用；步骤2，制备CH3COONa和FeCl3·
6H2O混合液，调节pH至7.5，水浴70℃下机械搅拌，400转/分下搅拌反应2h，得反应物；步骤3，冷却至室温后，反应物沉淀在锥形瓶底部，用80％乙醇清洗沉淀物3次；步骤4，加入去离子水100mL，超声分散10min，制成悬浮液；步骤5，将悬浮液通过0.45μm滤膜过滤，滤液在45℃真空干燥过夜，将干燥物进行研磨，过110目筛，获得粗制豆荚合成...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋春，汪凌峰，梁晋鸿，张兴源，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：