一种石墨烯-稀土复合肥及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯
‑
稀土复合肥及其制备方法


[0001]本专利技术涉及农用肥料
，具体地说，涉及一种石墨烯
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稀土复合肥及其制备方法。

技术介绍

[0002]化肥是重要的农业生产资料，是农业生产发展和国家粮食安全的重要保障。联合国粮农组织的资料显示，肥料对提高我国粮食生产能力的贡献率为45%
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50%。然而我国的化肥利用率较低（约为35%）且每公顷施用量远高于世界发达国家水平，化肥浪费严重。目前我国使用的肥料主要有单质肥和复合肥两种，但单质肥施用效率低，土壤损坏大，浪费率高，所以高效、便捷、利用率高的新型复合肥正在快速发展中。
[0003]稀土元素是指化学元素周期表中的镧系等17种元素，其中轻稀土为镧、铈、镨、钕、钷、钐和铕这七种稀土元素。早在1972年我国就将轻稀土元素用于肥料中，稀土元素是植物生长的生理调节剂，可以起到增产，增加养分的吸收，提高植物抗逆性的作用。石墨烯是一种新型的二维纳米材料，因为具有极大的表面积和极强的吸附性能，在肥料中可以起到缓释的作用，可极大地提高肥料的利用率。石墨烯还可以提高土壤的电动电位,增加土壤电位差，加速离子的传导，提高作物对养分吸收的速度, 提高作物生长速度，此外，还可促进植物光合作用。稀土和石墨烯用于肥料可以极大的提升肥料的效用，石墨烯
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稀土新型肥料的研制是非常有必要的。
[0004]但是稀土元素不仅存在容易被土壤固定，不易被作物吸收，效率低的缺点，还有可能流失后对土壤造成污染。虽然有研究发现石墨烯可作为微量元素的载体起到很好的负载作用，如用于肥料领域，可知也可用做稀土元素的载体解决稀土元素的问题，极大地减少稀土元素的流失。但是目前含有石墨烯和稀土元素的肥料，都只是将石墨烯、稀土化合物与肥料简单混合，并未解决稀土元素用作肥料的问题，也未发挥石墨烯应有的载体作用，所以，一种能够将稀土和石墨烯能够有机结合的肥料应是石墨烯
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稀土肥料的开发重点。

技术实现思路

[0005]为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种石墨烯
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稀土复合肥及其制备方法，将稀土元素与石墨烯复合，研制石墨烯
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稀土复合肥，此肥料可以增加植物对养分的吸收，提高植物抗逆性的作用，提高产量，解决稀土元素流失等问题，为新型高效复合肥的发展提供了一条新路径。
[0006]为了实现上述目的本专利技术采用以下方案：提供一种石墨烯
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稀土复合肥，它是由0.1
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5重量份石墨烯
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稀土复合物及95
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99.9重量份复合肥组成。
[0007]所述的石墨烯
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稀土复合物是由石墨烯及稀土氧化物制备的。
[0008]优选地，所述的石墨烯为氧化石墨烯、改性石墨烯、单晶石墨烯中的一种或多种；优选地，所述的稀土氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钷、氧化钐和氧化铕中的一种或多种；
所述的石墨烯
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稀土复合物制备方法包含以下步骤：S1、将质量比为1：1
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100:1石墨烯与氧化稀土球磨混合得石墨烯、稀土氧化物混合物；S2、将S1中的石墨烯、稀土氧化物混合物放入等离子体设备中，抽真空至30
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50Pa，通入反应气体至80
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100Pa，调节放电功率为100
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1000W，反应1
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20min，得到石墨烯
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稀土复合物；优选地，步骤S1中，球磨转速为100
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200r/min；优选地，步骤S2中所述的等离子体设备为低压等离子体设备，优选地，步骤S2中所述的反应气体为氨气、氮气、氢气、氩气中的一种或几种；所述的复合肥包含以下质量分数的各元素：氮20%
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40%、磷5%
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25%、钾10%
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40%；优选地，所述的氮是由尿素、硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、碳酸铵、磷铵中的一种或几种原料提供；优选地，所述的钾是由硫酸钾、硝酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、吲哚丁酸钾中的一种或几种原料提供；优选地，所述的磷是由磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷铵、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、过磷酸钙中的一种或几种原料提供。
[0009]本专利技术进一步提供了石墨烯
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稀土复合肥的制备方法，包括以下步骤：S1、将0.1
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5重量份石墨烯
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稀土复合物与95
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99.9重量份复合肥原料搅拌混合粉碎得到肥料混合物；S2、将S1中的肥料混合物在转鼓造粒机中通过增湿、加热进行造粒，得到造粒物；S3、将S2中的造粒物干燥、筛分、冷却即得石墨烯
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稀土复合肥；优选地，步骤S1中粉碎转速为800
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1500r/min，混合物粉碎后粒径为0.5
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5mm；优选地，步骤S2中转鼓造粒机的转速为9
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12r/min，加热温度为60
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100℃；优选地，步骤S3中干燥温度为80
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100℃。
[0010]本专利技术的有益效果在于：稀土元素是植物生长的生理调节剂，可以起到增产，增加养分的吸收，提高植物抗逆性的作用。
[0011]石墨烯可以提高土壤的电动电位, 增加土壤电位差，加速离子的传导，提高作物对养分吸收的速度, 提高作物生长速度，促进植物光合作用。
[0012]石墨烯与稀土元素复合，可以将稀土元素与石墨烯有效地结合在一起，减少稀土元素的流失，提高稀土元素的利用率。
[0013]本专利技术复合肥是基于复合肥基础上制造的，因此可广泛的适用于粮食作物，水果，蔬菜，经济作物等，可提高肥料利用率，提高作物产量。
[0014]此复合肥可用作底肥，追肥，滴灌水溶肥等。
[0015]具体实施方式：下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0016]实施例1本实施例提供了一种石墨烯
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稀土复合肥，包括0.1重量份石墨烯
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稀土复合物及99.9重量份复合肥，其中石墨烯与稀土氧化物质量比及复合肥中各元素的含量如表1所示。
[0017]石墨烯
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稀土复合物由以下步骤制备：S1、将质量比为100:1的石墨烯与氧化稀土球磨混合得石墨烯、稀土氧化物混合物，球磨转速为100
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200r/min，石墨烯为氧化石墨烯，稀土氧化物为氧化镧；S2、将S1中的石墨烯、稀土氧化物混合物放入低温等离子体设备中，抽真空至30
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50Pa，通入反应气体氢气至80
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100Pa本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯
‑
稀土复合肥，其特征在于它是由石墨烯
‑
稀土复合物及复合肥组成。2.根据权利要求1所述的石墨烯
‑
稀土复合肥，其特征在于所述的石墨烯
‑
稀土复合肥是由0.1
‑
5重量份石墨烯
‑
稀土复合物及95
‑
99.9重量份复合肥组成。3.根据权利要求1所述的石墨烯
‑
稀土复合肥，其特征在于所述的石墨烯
‑
稀土复合物是由石墨烯及稀土氧化物制备的。4.根据权利要求3所述的石墨烯
‑
稀土复合物，其特征在于所述的石墨烯为氧化石墨烯、改性石墨烯、单晶石墨烯中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的石墨烯
‑
稀土复合物，其特征在于所述的稀土氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钷、氧化钐和氧化铕中的一种或多种。6.根据权利要求3所述的石墨烯
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稀土复合物，其特征在于所述的石墨烯
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稀土复合物制备方法包含以下步骤：S1、将质量比为1：1
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100:1石墨烯与稀土氧化物球磨混合得石墨烯、稀土氧化物混合物；S2、将S1中的石墨烯、稀土氧化物混合物放入等离子体设备中，抽真空至30
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50Pa，通入反应气体至80
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100Pa，调节放电功率为100
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1000W，反应1
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20min，得到石墨烯
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稀土复合物；步骤S1中所述的球磨转速为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雪娇，丁辉，张莹，陈斌，单荥荥，周忠福，
申请(专利权)人：上海坦隆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：