[发明专利]多孔氧化石墨烯及其制备方法以及多孔氧化石墨烯包膜缓释化肥及其制备方法

说明书

本发明提供了一种多孔氧化石墨烯及其制备方法以及多孔氧化石墨烯包膜缓释化肥及其制备方法，涉及化肥领域。一种多孔氧化石墨烯包膜缓释化肥的制备方法包括：将重量比为5～2000:1的化肥与多孔氧化石墨烯混合，并调节pH至11～12后在室温下搅拌1～5h；将重量比为1:3～10的第三混合液与植物油在85～95℃的温度下混合搅拌0.5～5h得到第四混合液并依次进行离心、过滤、洗涤直至去除植物油。此制备方法简单便捷，可操作性强，制备得到的多孔氧化石墨烯包膜缓释化肥的微球内容物扩散容易，包膜亲水性强，有利于微球内部化肥向土壤中扩散，且化肥扩散路径短。同时，此化肥与环境有极强的相容性，还能起到土壤固碳的作用。

技术领域

本发明涉及化肥领域，且特别涉及一种多孔氧化石墨烯及其制备方法以及多孔氧化石墨烯包膜缓释化肥及其制备方法。

背景技术

在肥料的使用中提高利用率、减少资源浪费和环境污染是可持续发展的关键。常规肥料养分释放快，有效期短，一次施肥的肥料养分释放期及强度通常不能与作物养分需求相一致，释放的养分不能及时被吸收利用，损失很大，肥料利用率低。分次施肥虽然可一定程度上满足作物不同生育时期对养分的需求，但对于现代化农业发展来说，分次施肥成本较高。

缓/控释肥料采用各种机制对常规肥料溶解性、释放率和释放期进行控制，有效延缓或控制肥料养分释放，使肥料养分释放期及强度与作物生育期养分吸收规律基本同步，极大地减少了肥料养分损失，提高了肥料利用率。

研发缓/控释肥料的目标是协调作物养分需求、提高化肥利用率、保障国家粮食安全，节约资源、保护环境。化肥在保障作物产量上的作用不可否认，但是近年来农业上化肥产出投入比逐步下降，特别是氮肥利用率逐渐降低，给地下水、地表水和大气等造成巨大负面影响。通过减少化肥施用量可降低肥料损失和环境污染，但是这对人口数量和粮食需求压力巨大的发展中国家来说，难以实现。另一方面，随着石油、磷矿等化肥生产资源的日益紧缺，化肥高效利用的要求日益迫切。在既不可或缺，过量施用又会带来资源环境风险的情况下，对肥料本身进行技术改造，发展缓/控释肥是一条切实可行的途径。

已应用和正在研究的缓/控释材料可分为无机(矿)物粉末包膜材料、有机物包膜材料和可降解生物质材料三大类。但是，现有技术中的包膜存在微球内容物扩散困难、包膜亲水性差、制备复杂等问题，这些问题的存在，严重地阻碍了缓/控释肥行业的发展。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种多孔氧化石墨烯的制备方法，此制备方法简单便捷，可操作性强，具有较大的工业推广价值，制备得到的多孔氧化石墨烯材料质量好，对环境无污染，可有效地充当包膜材料。

本发明的第二个目的在于提供一种多孔氧化石墨烯，通过上述的多孔氧化石墨烯的制备方法制备得到，此多孔氧化石墨烯质量好，对环境无污染，且能有效充当包膜材料。

本发明的第三个目的在于提供多孔氧化石墨烯包膜缓释化肥的制备方法，此制备方法简单便捷，可操作性强，具有较大的工业推广价值，制备得到的多孔氧化石墨烯包膜缓释化肥的微球内容物扩散容易，包膜的亲水性强，有利于微球内部化肥向土壤中扩散，且多孔氧化石墨烯的孔可以使化肥的扩散路径短。同时，此化肥与环境有极强的相容性，还能起到土壤固碳的作用。

本发明的第四个目的在于提供一种多孔氧化石墨烯包膜缓释化肥，此化肥的微球内容物扩散容易，包膜的亲水性强，有利于微球内部化肥向土壤中扩散，且多孔氧化石墨烯的孔可以使化肥的扩散路径短。同时，此化肥与环境有极强的相容性，还能起到土壤固碳的作用。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种多孔氧化石墨烯的制备方法，包括：

首先，将重量比为100:0.2～3的氧化石墨烯的悬浮液与高锰酸钾混合得到第一混合物，且氧化石墨烯的悬浮液的浓度为0.2～8mg/mL。