CN103304347A - 一种缓释肥料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种缓释肥料，其特征在于：所述肥料由有效量的过氧化脲—β-环糊精包合物、过氧化脲(Perurea：CO(NH2)2·H2O2)及β-环糊精组成；所述过氧化脲—β-环糊精包合物是以过氧化脲为内核、β-环糊精为外层。本发明缓释肥含氧活性量高、可达17%～20%，且本发明产品施用后放氧持续、温和、稳定、可控制，100g(过氧化脲的净含量)可持续300h。本发明缓释肥放氧方式缓慢温和、稳定及活性度较强，消毒性强易消除盆景中的病中害，从而有效提高了盆栽植物正常存活率；同时本发明产品还具有室内增氧、消毒清洁作用，与目前报道的相关研究成果和市场供应的新产品比较，它具有无可比拟的优越性。

Description

一种缓释肥料及其制备方法
本发明申请是申请号201110127538.5、申请日2011年05月17日，发明名称“一种增氧缓释肥及其制备方法和应用”的分案申请。
技术领域
本发明涉及栽培肥料领域，特别涉及一种适用于室内盆栽观赏植物的缓释肥料及其制备方法。
背景技术
现有的盆栽花卉施肥以无机肥为主，肥效猛、不易掌握施用量，容易烧苗；而有机肥没有经过专门处理、易变质造成小环境污染；目前国内外在盆栽花卉中也有缓释肥的应用，使得肥效较稳定、对环境污染小，但总的来说其缓释效率还不够理想、同时现有缓释肥对盆景土壤破坏力大，易造成土壤板结、肥效下降等等问题。
现有的缓释肥是将有效成分进行包膜达到缓释，而包膜层成分复杂、对土壤施用后有一定破坏力；若现有缓释肥被大面积施用后对土壤的这种影响被分散、土壤自身的调节功能可将这种破坏力慢慢消化，而若现有缓释肥被施用于盆景植物，因盆景土壤面积很小、那么这种对土壤的破坏力就被放大、对盆景土壤影响较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缓释肥料，该缓释肥缓释效期长，同时还有着持续释氧、增加室内含氧量和消除室内化学异味的功用，特别适合用于室内盆栽花卉。
本发明的另一目的在于提供上述缓释肥料的制备方法，该制备方法无溶剂残留、包合温度低，适合于湿、热敏感的过氧化脲的包合，且包合率高、包合物稳定，便于规模生产和推广。
本发明的目的是通过如下技术措施实现的：
一种缓释肥料，其特征在于：所述肥料由有效量的过氧化脲—β-环糊精包合物、过氧化脲(PerureaCO(NH2)2·H2O2)及β-环糊精组成；所述过氧化脲—β-环糊精包合物是以过氧化脲为内核、β-环糊精为外层；所述过氧化脲—β-环糊精包合物占89%-98.5%，过氧化脲及β-环糊精占1.5%-11%，以摩尔百分含量计。
优选地，本发明缓释肥中，过氧化脲与过氧化脲—β-环糊精包合物中的过氧化脲之和：β-环糊精与过氧化脲—β-环糊精包合物中的β-环糊精之和=1：1，以摩尔比计。
上述缓释肥的制备方法，其特征在于：是将β-环糊精与过氧化脲混合后加入反应器中，采用超临界流体法将β-环糊精、过氧化脲进行包合反应；所述超临界流体法是以CO2为介质。
为了减少包合反应成本、提高包合率，本发明通入超临界流体CO2进行包合反应的温度优选为120-150℃、压力为13-18Mpa，反应6-8h。
具体地说，上述缓释肥的制备方法，按以下步骤进行：
将摩尔比为1：1的β-环糊精与过氧化脲固形物混合均匀后加入反应器中；
在150℃、15MPa下,保持超临界流体CO2流体通过氧化脲与β-环糊精的混合物6h，释放反应器压力，从上部分离出二氧化碳可供循环使用；从反应器下部得到包合物，经减压干燥后得到增氧缓释肥。处于超临界状态的CO2流体此处既是一种对β-环糊精与过氧化脲的混合物起溶解均质作用的载体(SCF)，又作为一种具有优越传质能力促进β-环糊精-过氧化脲包合过程进行的超临界流体(SCF)。
本发明缓释肥的施用方法：
将本发明缓释肥与MnO2按质量比为1:20混合作为药剂层，将所述缓释肥与MnO2组成的药剂层置于花卉盆景的壤土层之上，培土层以下，按盆景正常浇水方式进行浇水；所述培土层为盆景用土，如赤玉土或爪哇火山岩。
每次浇水即有新生态氧[O]↑释放到室内空气中，同时包合物中尿素逐渐缓释出，起到长久肥效。增氧缓释肥的功效机理：本发明缓释肥含氧化脲(CO(NH2)2·H2O2)与β-环糊精形成的包合物，所述包合物为CO(NH2)2·H2O2进入β-环糊精空腔内被保护起来，当浇水时，少量H2O浸入β-环糊精空腔中，置换出部分H2O2，在MnO2的催化作用下分解生成水和新生态氧[O]↑，与此同时尿素CO(NH2)2也释放出，形成长久持续肥效。
过氧化脲的β-环糊精包合物水溶反应机理说明：
包合物
Figure BDA00003255967000031
本发明具有如下的有益效果：
1、当为盆景浇水时，本发明缓释肥释放出新生态氧[O]↑主相当于负氧离子，不仅增加室内空气的含氧量，而且对人体有提神养精的作用，还能起到室内消毒作用，特别对刚装修的新房中的异味气体表消除作用；同时其缓释的尿素作为盆栽植物的肥料还提高了盆栽植物的存活率。
2、本发明缓释肥含氧活性量高、可达17%～20%，比常用的过碳酸钙，过碳酸钠、过硼酸钠，过硫酸钾及过硫酸铵（含氧量10%～14%，放氧0.5h～2h）等要高的多；现有的新型缓释肥，其中沸石包衣尿素及其复合肥只缓释尿素不放氧；过氧化脲一般持续6h～8h；而本发明产品施用后放氧持续、温和、稳定、可控制，100g(过氧化脲的净含量)可持续300h。本发明缓释肥放氧方式缓慢温和、稳定及活性度较强，消毒性强易消除盆景中的病中害，从而有效提高了盆栽植物正常存活率；同时本发明产品还具有室内增氧、消毒清洁作用，与目前报道的相关研究成果和市场供应的新产品比较，它具有无可比拟的优越性。
3、本发明缓释肥在催化和光化条件下，产生极强的氧化协同作用，此种反应不仅能消除水体中NO2、NH3、H2S等毒物，更重要的能降解室内空气中的苯胺类包括三苯胺甲烷（孔雀石绿）、硝基呋喃类（呋喃唑酮）、氟诺沙星（氟哌酸）以及甲醛和有机氯（三氯甲烷）等物质消除其异味。本发明缓释肥经过超分子包合处理后，用量少，效能高，较一般过碳酸钙和过碳酸钠要廉价得多。
4、本发明缓释肥的制备方法无溶剂列留、包合温度低、产品无需干燥等特点，更适合于湿、热敏感的过氧化脲的包合，包合率高；整个过程易于实现自动化和规模生产。同时本发明施用方法简单、方便。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
以下所使用的方法如无特殊说明，均为常规方法；所用材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业得到。
实施例1
一种缓释肥，由98%的过氧化脲—β-环糊精包合物、0.5%的过氧化脲(PerureaCO(NH2)2·H2O2)及1.5%的β-环糊精组成，以摩尔百分含量计；其中过氧化脲—β-环糊精包合物是以过氧化脲为内核、β-环糊精为外层。将该增氧缓释肥与MnO2按质量比为1:20混合作为药剂层，将所述增氧缓释肥与MnO2组成的药剂层置于花卉盆景的壤土层之上，培土层以下，按盆景正常浇水方式进行浇水，该缓释肥肥效快、在施用后10秒钟左右就有新生态氧[O]释放，同时其肥效稳定、长久，其在100g(过氧化脲的净含量)持续了280h左右。
实施例2
一种缓释肥，由95%的过氧化脲—β-环糊精包合物、4%的过氧化脲(Perurea：CO(NH2)2·H2O2)及1%的β-环糊精组成，以摩尔百分含量计；其中过氧化脲—β-环糊精包合物是以过氧化脲为内核、β-环糊精为外层。
实施例3
一种缓释肥，由92%的过氧化脲—β-环糊精包合物、4%的过氧化脲(Perurea：CO(NH2)2·H2O2)及4%的β-环糊精组成，以摩尔百分含量计；其中过氧化脲—β-环糊精包合物是以过氧化脲为内核、β-环糊精为外层。
实施例4
一种缓释肥，由98.5%的过氧化脲—β-环糊精包合物、0.5%的过氧化脲（Perurea：CO(NH2)2·H2O2)及1%的β-环糊精组成，以摩尔百分含量计；其中过氧化脲—β-环糊精包合物是以过氧化脲为内核、β-环糊精为外层。将该增氧缓释肥与MnO2按质量比为1：20混合作为药剂层，将所述增氧缓释肥与MnO2组成的药剂层置于花卉盆景的壤土层之上，培土层以下，按盆景正常浇水方式进行浇水，该缓释肥肥效快、在施用后几秒钟就有新生态氧[O]释放，同时其肥效稳定、长久，其在100g(过氧化脲的净含量)持续了300h。
实施例5
一种缓释肥，由97%的过氧化脲—β-环糊精包合物、1%的过氧化脲(PerureaCO(NH2)2·H2O2)及2%的β-环糊精组成，以摩尔百分含量计；其中过氧化脲—β-环糊精包合物是以过氧化脲为内核、β-环糊精为外层。
实施例6
一种缓释肥，由89%的过氧化脲—β-环糊精包合物、1%的过氧化脲(Perurea：CO(NH2)2·H2O2)及10%的β-环糊精组成，以摩尔百分含量计；其中过氧化脲—β-环糊精包合物是以过氧化脲为内核、β-环糊精为外层。将该增氧缓释肥与MnO2按质量比为1：15混合作为药剂层，将所述增氧缓释肥与MnO2组成的药剂层置于花卉盆景的壤土层之上，培土层以下，按盆景正常浇水方式进行浇水，该缓释肥肥效快、在施用后5分钟有新生态氧[O]释放，同时其肥效稳定、长久，其在100g(过氧化脲的净含量)持续了120h左右。
实施例7
一种缓释肥，是将摩尔比为1：2的过氧化脲与β-环糊精通过超临界流体法包合制得，其中过氧化脲—β-环糊精包合物占89%、过氧化脲(Perurea：CO(NH2)2·H2O2)占5%及β-环糊精占6%，以摩尔百分含量计；过氧化脲—β-环糊精包合物是以过氧化脲为内核、β-环糊精为外层。
实施例8
如实施例1的缓释肥的制备方法，将配成溶液状态的β-环糊精与过氧化脲混合后加入反应器中，以CO2为介质采用超临界流体法将β-环糊精、过氧化脲进行包合反应。
实施例9
如实施例2的缓释肥的制备方法，将固体的β-环糊精与过氧化脲混合后加入反应器中，以CO2为介质采用超临界流体法将β-环糊精、过氧化脲在温度为120-150℃、压力为13-18Mpa下，反应6-8h进行包合反应。
实施例10
如实施例4的缓释肥的制备方法，将固体的摩尔比为1：1的β-环糊精与过氧化脲混合后加入反应器中，以CO2为介质采用超临界流体法将β-环糊精、过氧化脲在温度为150℃、压力为15Mpa下，反应6h进行包合反应，释放反应器压力，从上部分离出二氧化碳可供循环使用；从反应器下部得到包合物，经减压干燥后得到增氧缓释肥。
实施例11
如实施例6的缓释肥的制备方法，将固体的摩尔比为2：1的β-环糊精与过氧化脲混合后加入反应器中，以CO2为介质采用超临界流体法将β-环糊精、过氧化脲在温度为120℃、压力为13Mpa下，反应7h进行包合反应，释放反应器压力，从上部分离出二氧化碳可供循环使用；从反应器下部得到包合物，经减压干燥处得到增氧缓释肥。
实施例12
如实施例5的缓释肥的制备方法，将固体的摩尔比为0.5：1的β-环糊精与过氧化脲混合后加入反应器中，以CO2为介质采用超临界流体法将β-环糊精、过氧化脲在温度为130℃、压力为18Mpa下，反应8h进行包合反应，释放反应器压力，从上部分离出二氧化碳可供循环使用；从反应器下部得到包合物，经减压干燥后得到增氧缓释肥。

Claims (2)

1.一种缓释肥料，其特征在于：它是由89%的过氧化脲—β-环糊精包合物、1%的过氧化脲(Perurea：CO(NH2)2·H2O2)及大约10%的β-环糊精组成，以摩尔百分含量计；其中过氧化脲—β-环糊精包合物是以过氧化脲为内核、β-环糊精为外层。
2.如权利要求1所述缓释肥料的制备方法，其特征在于：将固体的摩尔比为2：1的β-环糊精与过氧化脲混合后加入反应器中，以CO2为介质采用超临界流体法将β-环糊精、过氧化脲在温度为120℃、压力为13Mpa下，反应7h进行包合反应，释放反应器压力，从上部分离出二氧化碳可供循环使用；从反应器下部得到包合物，经减压干燥后得到本发明缓释肥料。
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