[发明专利]一种基于CoⅡ的配合物及其制备方法和作为硝化抑制剂的应用

说明书

本发明涉及一种基于Co^Ⅱ的配合物及其制备方法和作为硝化抑制剂的应用。通过CoCl₂·6H₂O和3,5‑二甲基吡唑在有机溶剂中的溶液挥发法或者简单机械研磨得到目标产物。本发明制备的配合物可作为一种新型硝化抑制剂，抑制亚硝化单胞菌属的活性，延缓铵态氮向硝态氮的转化，氮以土壤较易吸附的铵态氮的形式较长时间保留在土壤中。具有抑制率高、用量低、稳定性好、不易随水淋失、毒性小、对环境影响小的优点。

技术领域

本发明涉及一种新型硝化抑制剂，具体的涉及一种基于Co^Ⅱ的配合物及其制备方法和作为一种新型硝化抑制剂在肥料中的应用。

背景技术

随着人口增长，人们对粮食的需求更于迫切，氮肥的需求量和施用量不断增加，但氮肥的实际利用率却在不断下降，施用氮肥引发的环境问题已备受关注。化学氮肥施入土壤后很容易以硝态氮形式随水流失，此为肥料利用率低的主要原因之一。硝态氮含量过高会造成水体富营养化，严重时会对牲畜和人类造成危害，而延缓铵态氮向硝态氮的转化，是减少硝态氮被淋洗的有效途径，目前使用最多的方法是利用硝化抑制剂来抑制氮肥硝化作用的发生。在超分子化学领域，有机金属框架(MOFs)，作为一种功能多样的材料已被广泛的研究。由于MOFs具有较大的比表面积和孔隙，以及多样的拓扑结构，所以现在已应用于非线性光学、超导、催化、分子识别、生物、吸附等许多领域。因此将有机金属框架(MOFs)材料用作肥料中的硝化抑制剂越来越受到科研工作者的关注。

发明内容

本发明的目的之一是利用Co^Ⅱ作为金属节点，选用3,5-二甲基吡唑作为有机配体，在一定比例下混合溶解或通过研磨，利用溶液挥发的方法合成出一种基于Co^Ⅱ的配合物材料。

本发明的目的之二是以基于Co^Ⅱ的配合物作为硝化抑制剂，抑制亚硝化单胞菌属的活性，延缓铵态氮向硝态氮的转化，氮以土壤较易吸附的铵态氮的形式较长时间保留在土壤中。

本发明采用的技术方案如下：一种基于Co^Ⅱ的配合物，制备方法包括如下步骤：取CoCl₂·6H₂O和3,5-二甲基吡唑，加入到装有有机溶剂的容器中，溶解后将容器封口扎孔后，室温下静置4-5天，所得晶体，经洗涤、过滤和干燥，得目标产物。或者，将CoCl₂·6H₂O和3,5-二甲基吡唑，放入到研钵中滴加有机溶剂辅助研磨5min，得目标产物。

优选的，按摩尔比，CoCl₂·6H₂O:3,5-二甲基吡唑＝1:2。

优选的，所述的有机溶剂为无水乙醇。

优选的，所述的基于Co^Ⅱ的配合物，其晶型属于单斜晶系，空间群为C2/c。本发明制备的基于Co^Ⅱ的配合物结构为：在一个不对称单元中，中心离子钴(Ⅱ)具有四面体的几何构型，4个配体供体原子为2个氯和2个氮，其中2个氮原子分别来自于2个单齿配体3,5-二甲基吡唑中的一个氮原子，而3,5-二甲基吡唑中另一个氮没有参与配位，最终形成结构为单核的Co^Ⅱ配合物。

基于Co^Ⅱ的配合物作为硝化抑制剂在肥料中的应用。优选的，所述的肥料是氮肥。优选的，所述的氮肥是尿素。

本发明的有益效果是：

1、本发明所制备的Co^Ⅱ配合物具有相对较好的抑制亚硝化单胞菌属的活性，延缓铵态氮向硝态氮的转化，使氮以土壤较易吸附的铵态氮的形式较长时间保留在土壤中，以延长氮肥的肥效期。

2、本发明制备方法简单，无需加热，无污染，拥有很好的应用前景。