[发明专利]一种复式多孔超分子混聚物的制备方法及应用

说明书

1.技术领域

本发明涉及一种综合调理土壤的制剂，尤其是能恢复土壤生态和增加地力的土壤改良剂。

2.背景技术

目前，公知的盐碱土壤的传统防治措施：水利改良(灌溉、排水、放淤、种稻、防渗等)；化学改良(施用改良物质，如石膏、磷石膏、亚硫酸钙等)等。缺点是见效慢，不能显著增加有机质的含量及其活性，治理过程复杂，延迟土壤的生态恢复。

酸性土壤的传统防治措施是施用具有碱性的肥料，如熟石灰、草木灰、含钙肥料等。缺点：熟石灰、含钙肥料等属于碱性类肥料，虽然能中和土壤中的酸，具有一定程度的改良效果，但是熟石灰等碱性材料容易同无机养分发生化学反应，产生难溶性的磷酸化合物、挥发性氨等，加快有机质的分解，造成土壤中的无机养分磷、钾等有益成分的吸收降低，多次使用会加剧土壤活性的退化，地力下降，造成作物免疫力低下，病害加剧。

重金属污染土壤的传统防治办法是施加磷酸盐、石灰、硅酸盐及重金属螯合剂等。缺点是容易形成难溶物，在酸性土壤条件下，易降低盐基交换能力和土壤活性，不能根除重金属污染。

3.发明内容

为了克服现有的土壤改良剂在增加土壤有机质的含量、调整土壤结构、提高土壤活性及作物有效养分的利用率、调理土壤的PH值、消除重金属污染等方面的综合生态平衡机能的不足，本发明提供一种混聚物，该混聚物不仅能迅速增加土壤有机质的含量，而且能优化土壤结构、显著提高土壤活性及作物有效养分的利用、促进土壤PH值动态调理的良性化、土壤重金属污染消除等的综合生态平衡机能。其特征在于该混聚物属于一种有机-无机纳米复合物料，是采用下述方法获得的：1.液相插层复合法2.纳米微粒改性法3.高均质剪切法

技术原理：利用超分子有机相变物质载体具有毛细吸附及螯合功能特点，采用超细微粒纳米改性-液相插层法及高均质剪切技术增强超分子有机相变物质载体对三维无机微粒的吸附能力，同时，实现超分子有机相变物质进入三维无机微粒内部的纳米层构，从而获得一种新型的复合相变混聚物料。

原料(1)：原生态藓级腐殖质，含有超分子有机结构体，呈疏松海绵状，内部有大小空隙，其中，大孔隙指介质中空气占据的空间，即通气孔隙，一般孔隙直径在0.1mm以上，灌溉后溶液不会吸持在孔隙中而随重力作用流出；小孔隙指介质中水分占据的空间，即持水孔隙，孔隙直径在0.001至0.1mm(1μm-100μm)之间，水分在这些孔隙中会由于毛细管作用而被吸持。干容重0.17-0.23g/cm3，总孔隙度48-52％，大小空隙比0.96∶1.12，PH值3.1-3.4，不含有害细菌，可溶性盐分百分含量较低，水份含量40-55％；具有吸附作用、保水保氮释养分、增加土壤有机活性等功能。

原料(2)：纳米-亚微米级(粒度100nm-1μm)三维火山沸石，其内部具有特殊的架状空穴通孔三维晶体结构，具有细微的空穴(0.3-1.0nm)和通道，具有分子筛及吸附功能等。对重金属粒子具有良好的回收功能，沸石具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸、耐热沸石，具有增加盐基交换量，具有保氮释磷作用，提高养分的利用率。

本发明的有益效果是，可以迅速增加土壤有机质含量的同时，能调整土壤结构及显著提高土壤活性及作物有效养分的利用、促进土壤PH值动态调理的良性化，消除重金属的污染，恢复土壤的生态平衡机能；安全，无毒，无辐射。

4.具体实施方式

第一步：制备超分子活性有机相变物料；遴选原生态藓级腐殖质，均匀剪切并搅拌，保持温度20-25度，加入氢氧化钾(100∶3)搅拌均质，经过12h密闭生化，检测PH值，加入正磷酸，调和PH值达(8-10)；此时，检测并调节的温度，物料应保持在30-35度。

第二步：制备纳米-亚微米级无机沸石粉悬浮液；按有机物料与沸石粉(粒度100nm-1.0μm)的质量比8∶1将沸石粉与水配制成纳米-亚微米级沸石粉悬浮液，混合物料的温度应保持在30-35度。

第三步：制备前期混聚物料；将由第一步获得的超分子活性有机物料投入上述悬浊液反应罐中，进行均匀搅拌后，温度保持(30-35度)，对物料进行离心脱水并检测水分含量，不应超过40％，按比例(8∶1)再加入沸石粉(粒度：425μm)搅拌，检测PH值(8-10)，此时应保持物料温度在30-35度，获得前期混聚物，此时需密封反应罐1-2小时。

第四步：亚微米级包膜与粒化混聚物料；按比例(8∶1)加入亚微米级R75膨润土(粒度100nm-1.0μm)进行搅拌，采用圆盘造粒并烘干(110-150度)，此时，检测球状混聚物的内部结构为复式超分子多孔层构体，其外层为亚微米包膜层，内层为疏松海绵状体含架状空穴及孔道构造。