本發(fā)明屬于液體肥料，具體涉及一種腐植酸液體肥料及其制備方法與應用。

背景技術(shù)：

1、腐植酸是動植物遺骸，特別是植物的遺骸，在微生物分解、轉(zhuǎn)化以及地球化學過程中積累形成的有機物質(zhì)，其大分子的基本結(jié)構(gòu)包括芳環(huán)和脂環(huán)，環(huán)上連有羧基、羥基、羰基等官能團。腐植酸可作為一種良好的土壤改良劑，其能夠促進作物吸收水分和養(yǎng)分的能力，提高肥料養(yǎng)分利用率、增強作物抗逆性以及改善作物品質(zhì)和改良土壤的理化性質(zhì)的效果等。

2、腐植酸主要分布在土壤、水體和煤炭中，其中低熱值的煤炭如泥炭、褐煤和風化煤中含量較高。從泥炭、褐煤、風化煤等礦物質(zhì)中經(jīng)物理化學方法獲取的腐植酸叫做礦源腐植酸，由于礦源屬于不可再生資源，礦源腐植酸也屬于不可再生物質(zhì)，不符合綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展的理念。

3、公開號為cn113277492a的專利申請公開了一種農(nóng)林廢棄物制備腐植酸鉀和生物質(zhì)炭的方法，有助于廢棄物的資源化利用。將轉(zhuǎn)化制備的腐植酸制備成液體肥料，采用滴灌的方式施用于農(nóng)作物，還可以起到節(jié)水節(jié)肥的作用，但是腐植酸液體肥料在貯存過程中一般容易出現(xiàn)絮凝聚集體和結(jié)晶等，而滴灌設備的出水孔一般較小，長時間低速滴灌使用，容易產(chǎn)生堵塞，限制了腐植酸液體肥料在滴灌施肥中的應用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種腐植酸液體肥料及其制備方法與應用，通過添加懸浮穩(wěn)定劑提高腐植酸液體肥料中各組分的分散性，添加復合碳點潤滑劑通過潤滑作用減小堵管風險。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種腐植酸液體肥料，該腐植酸液體肥料分散性好，長時間貯存后無聚集體和沉淀產(chǎn)生，滿足農(nóng)作物滴灌的使用要求。

4、一種腐植酸液體肥料的制備方法，包括如下步驟：

5、步驟一：將有機廢棄物和三氧化二鐵球磨混合，轉(zhuǎn)移至馬弗爐中，在氮氣保護和280-310℃的條件下焙燒2-2.5h，然后轉(zhuǎn)移至反應釜中與質(zhì)量分數(shù)為10%的過氧化氫水溶液和氫氧化鉀粉末攪拌混合，在300-320w功率的超聲輔助下浸提40-60min，過濾，得到腐植酸鉀浸提液和濾渣。

6、步驟二：將腐植酸鉀浸提液轉(zhuǎn)移至攪拌釜中，向攪拌釜中加入尿素、磷酸氫二鉀、復合碳點潤滑劑和懸浮穩(wěn)定劑，混合均勻后，得到腐植酸液體肥料。

7、進一步地，有機廢棄物、三氧化二鐵、過氧化氫水溶液和氫氧化鉀粉末的用量比為10g：0.05-0.06g：100ml：2.5-2.55g。

8、進一步地，有機廢棄物由干燥的餐廚垃圾沼渣和秸稈按照1：3的質(zhì)量比混合而成；餐廚垃圾沼渣的有機質(zhì)含量≥50%。

9、進一步地，腐植酸鉀浸提液、尿素、磷酸氫二鉀、復合碳點潤滑劑和懸浮穩(wěn)定劑的用量比為100ml：0.4-0.8g：0.5-1g：0.2-0.4g：0.6-0.8g。

10、進一步地，懸浮穩(wěn)定劑通過如下步驟制備：

11、步驟1：向反應釜中加入四甲基二乙烯基二硅氧烷、ｌ-半胱氨酸、光催化劑dmap、四氫呋喃和去離子水，在氮氣保護和200-300r/min的條件下攪拌3-5min，然后在光強為5-6mw/cm2和波長為365nm的紫外光照射下攪拌反應10-12min，使l-半胱氨酸上的巰基和四甲基二乙烯基二硅氧烷上的一個雙鍵交聯(lián)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，減壓分餾除去未反應的單體，得到氨基酸改性硅氧烷。

12、步驟2：將烯丙基聚氧乙烯醚和去離子水加入反應釜中攪拌混合，然后在50-55℃的條件下，向反應釜中加入作為鏈轉(zhuǎn)移劑的巰基乙酸和作為引發(fā)劑的過硫酸銨，200-300r/min的條件下攪拌2-3min，再向反應釜中滴加丙烯酸和氨基酸改性硅氧烷，通過自由基聚合的方式，在70℃的條件下保溫反應2.5-3h，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值至中性，將反應液用截留分子量為1000da的透析袋透析，將產(chǎn)物冷凍干燥，得到懸浮穩(wěn)定劑。

13、進一步地，四甲基二乙烯基二硅氧烷、ｌ-半胱氨酸、光催化劑dmap、四氫呋喃和去離子水的用量比為1.86g：1.2g：0.05-0.06g：15-20ml：15-20ml。

14、進一步地，烯丙基聚氧乙烯醚、去離子水、巰基乙酸、過硫酸銨、丙烯酸和氨基酸改性硅氧烷的用量比為100g：100-120ml：1.2-1.8g：1.6-2.4g：20-21g：30-32g。

15、進一步地，復合碳點潤滑劑通過如下步驟制備：

16、將濾渣研磨粉碎后真空干燥，過200目篩，得到濾渣粉末；將濾渣粉末、分子量為500的支化聚乙烯亞胺和無水乙醇加入內(nèi)襯為聚四氟乙烯涂層的反應釜中，300-500r/min攪拌5-10min后超聲分散10-15min，然后向反應釜中加入質(zhì)量分數(shù)為36-38%的鹽酸溶液并繼續(xù)攪拌5-10min，在180-190℃的條件下保溫反應8-9h，自然冷卻，將反應液通過0.22μm的微孔濾膜過濾，除去大顆粒固體，將濾液在10000r/min的離心轉(zhuǎn)速下離心，收集沉淀后冷凍干燥，研磨，得到復合碳點潤滑劑。

17、進一步地，濾渣粉末、支化聚乙烯亞胺、無水乙醇、鹽酸溶液的用量比為4-5g：1.6-2g：80-100ml：0.5-0.6ml。

18、本發(fā)明的有益效果：

19、本發(fā)明腐植酸液體肥料以餐廚垃圾沼渣和秸稈為原料，對有機廢棄物進行了資源化利用，綠色環(huán)保。有機廢棄物在三氧化二鐵催化和高溫條件下，通過催化熱解的方式制備出腐植酸鉀浸提液，其中可溶性腐植酸含量高，滿足腐植酸液體肥料的產(chǎn)品要求。腐植酸浸提液與尿素和磷酸氫二鉀配合，均衡肥效，有助于提高玉米的生物量，促進農(nóng)作物的生長。

20、本發(fā)明腐植酸液體肥料中添加有復合碳點潤滑劑和懸浮穩(wěn)定劑。先利用巰基和碳碳雙鍵之間的加成反應制備出氨基酸改性硅氧烷，有助于將氨基酸和有機硅的特性相結(jié)合，然后與丙基聚氧乙烯醚和丙烯酸通過自由基聚合的方式制備出懸浮穩(wěn)定劑，親水基團的增加能夠提高其表面活性，有助于降低腐植酸液體肥料的表面張力，提高腐植酸液體肥料中各組分的分散性，能夠減少液體肥料中絮凝、結(jié)晶的產(chǎn)生。添加支化聚乙烯亞胺制備出的復合碳點潤滑劑表面含有大量氨基，懸浮穩(wěn)定劑含有氨基酸側(cè)鏈，通過氫鍵等相互作用提高復合碳點粉的分散性，并且碳點直徑小，本身不會堵塞滴灌設備，通過復合碳點潤滑劑的抗摩潤滑作用，有助于減小難溶固體與滴灌設備出水孔的摩擦力，降低滴灌設備堵塞的風險。

技術(shù)特征：

1.一種腐植酸液體肥料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐植酸液體肥料的制備方法，其特征在于，所述烯丙基聚氧乙烯醚、去離子水、巰基乙酸、過硫酸銨、丙烯酸和氨基酸改性硅氧烷的用量比為100g：100-120ml：1.2-1.8g：1.6-2.4g：20-21g：30-32g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐植酸液體肥料的制備方法，其特征在于，所述有機廢棄物、三氧化二鐵、過氧化氫水溶液和氫氧化鉀粉末的用量比為10g：0.05-0.06g：100ml：2.5-2.55g。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐植酸液體肥料的制備方法，其特征在于，所述有機廢棄物由干燥的餐廚垃圾沼渣和秸稈按照1：3的質(zhì)量比混合而成；餐廚垃圾沼渣的有機質(zhì)含量≥50%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐植酸液體肥料的制備方法，其特征在于，所述氨基酸改性硅氧烷通過如下步驟制備：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種腐植酸液體肥料的制備方法，其特征在于，所述四甲基二乙烯基二硅氧烷、ｌ-半胱氨酸、光催化劑dmap、四氫呋喃和去離子水的用量比為1.86g：1.2g：0.05-0.06g：15-20ml：15-20ml。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐植酸液體肥料的制備方法，其特征在于，所述復合碳點潤滑劑通過如下步驟制備：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種腐植酸液體肥料的制備方法，其特征在于，所述濾渣粉末、支化聚乙烯亞胺、無水乙醇、鹽酸溶液的用量比為4-5g：1.6-2g：80-100ml：0.5-0.6ml。

9.一種腐植酸液體肥料，其特征在于，通過權(quán)利要求1-8中任意一項所述一種腐植酸液體肥料的制備方法制得。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種腐植酸液體肥料在農(nóng)作物滴灌中的應用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種腐植酸液體肥料及其制備方法與應用，屬于液體肥料技術(shù)領域，將有機廢棄物和三氧化二鐵球磨混合，轉(zhuǎn)移至馬弗爐中，氮氣保護和280?310℃焙燒2?2.5h，轉(zhuǎn)移至反應釜中與10wt%的過氧化氫水溶液和氫氧化鉀粉末攪拌混合，在超聲輔助下浸提40?60min，過濾，得到腐植酸鉀浸提液和濾渣，將腐植酸鉀浸提液轉(zhuǎn)移至攪拌釜中，向攪拌釜中加入尿素、磷酸氫二鉀、復合碳點潤滑劑和懸浮穩(wěn)定劑，混合均勻后，得到腐植酸液體肥料；懸浮穩(wěn)定劑能夠減少液體肥料中絮凝、結(jié)晶的產(chǎn)生，通過復合碳點潤滑劑的抗摩潤滑作用，有助于減小難溶固體與滴灌設備出水孔的摩擦力，降低滴灌設備堵塞的風險。

技術(shù)研發(fā)人員：熊啟中,李開威,葉新新,張磊,景建元,徐剛,王少杰,朱子君,陳勇,束維正,程啟鵬,李虹穎
受保護的技術(shù)使用者：安徽農(nóng)業(yè)大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9