CN107010999A - 一种可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法，该方法将蛭石和硼砂与乙烯共同球磨，有利于硼砂和乙烯浸入蛭石的层状结构内部；在1400‑1600℃温度条件下，即使乙烯对蛭石有一定的保护作用，但蛭石仍会迅速膨胀6‑8倍，变为膨胀蛭石，这样硼砂就会在高温条件下，有充足的时间和空间和乙烯生成的石墨烯反应，完成石墨烯的硼掺杂；本发明生成的硼掺杂的石墨烯具有缓释硼的效果，可以在油菜的生长期持续的提供硼元素，不用担心硼的流失。本发明的肥料可以为植物生长长期稳定的提供硼元素，对植物缺硼导致的各种疾病有非常的预防效果。
Description
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，具体来说，涉及一种可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法。
背景技术
乙烯（Graphene）是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出乙烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
在2015年末硼烯发现之前，乙烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料，如果用一块面积1平方米的乙烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。
乙烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。用乙烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。
另外，乙烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。
作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，乙烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言乙烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
中国发明专利CN 106008018A公开了一种可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法，该方法将乙烯加入到肥料中，与蛭石相配合提高肥料的使用效果。
但是如何在乙烯的制备过程中就考虑其应用，并最大程度的发挥其功效，仍有待进一步研究。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法，该方法大大提高硼砂的使用效果。
一种可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
A、将蛭石和硼砂放入粉碎机中，粉碎至粉状，过250目筛，将筛下物放入湿式球磨机中，加入乙烯，采用球磨法进行研磨，得到混合料；
B、将混合料倒入石英反应器中，在加入保护气体条件下，1400-1600℃反应15-20min，冷却后倒出混合料；
C、将混合料直接加入肥料或者清洗并干燥后取固体物质加入肥料，即可。
优选的，所述的步骤B中，蛭石和硼砂的粒径均小于50μm。
优选的，所述的步骤B中，所述的保护气体为氩气、氮气和氦气中的任意一种。
本发明所提供的可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法，该方法将蛭石和硼砂与乙烯共同球磨，有利于硼砂和乙烯浸入蛭石的层状结构内部；在1400-1600℃温度条件下，即使乙烯对蛭石有一定的保护作用，但蛭石仍会迅速膨胀6-8倍，变为膨胀蛭石，这样硼砂就会在高温条件下，有充足的时间和空间和乙烯生成的石墨烯反应，完成石墨烯的硼掺杂；本发明生成的硼掺杂的石墨烯具有缓释硼的效果，可以在油菜的生长期持续的提供硼元素，不用担心硼的流失。本发明的肥料可以为植物生长长期稳定的提供硼元素，对植物缺硼导致的各种疾病有非常的预防效果。
具体实施方式
如下实施例，对本发明进一步详细分析：
实施例1
一种可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法，按照下述步骤进行：
A、将蛭石和硼砂放入粉碎机中，粉碎至粉状，过250目筛，将筛下物放入湿式球磨机中，加入乙烯，采用球磨法进行研磨，得到混合料；
B、将混合料倒入石英反应器中，在加入保护气体条件下，1550℃反应18min，冷却后倒出混合料；
C、将混合料直接加入肥料或者清洗并干燥后取固体物质加入肥料，即可。
所述的步骤B中，蛭石和硼砂的粒径均小于50μm。
所述的步骤B中，所述的保护气体为氩气。
实施例2
一种可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法，按照下述步骤进行：
A、将蛭石和硼砂放入粉碎机中，粉碎至粉状，过250目筛，将筛下物放入湿式球磨机中，加入乙烯，采用球磨法进行研磨，得到混合料；
B、将混合料倒入石英反应器中，在加入保护气体条件下，1400℃反应20min，冷却后倒出混合料；
C、将混合料直接加入肥料或者清洗并干燥后取固体物质加入肥料，即可。
所述的步骤B中，蛭石和硼砂的粒径均小于50μm。
所述的步骤B中，所述的保护气体为氮气。
实施例3
一种可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法，按照下述步骤进行：
A、将蛭石和硼砂放入粉碎机中，粉碎至粉状，过250目筛，将筛下物放入湿式球磨机中，加入乙烯，采用球磨法进行研磨，得到混合料；
B、将混合料倒入石英反应器中，在加入保护气体条件下，1600℃反应15min，冷却后倒出混合料；
C、将混合料直接加入肥料或者清洗并干燥后取固体物质加入肥料，即可。
所述的步骤B中，蛭石和硼砂的粒径均小于50μm。
所述的步骤B中，所述的保护气体为氦气。
对比实施例1
将实施例1步骤A中的硼砂去除，并将其加入与其他原料一起在步骤C中加入肥料，其余制备条件不变。
将实施例1-3的肥料应用于油菜生长试验中，播种时加入肥料，播种的油菜品种和田间管理，4块地保持一致，收获时，测算亩产量。
肥料的配方，包括以下重量百分比的主要成份：
过磷酸钾 20%
尿素 15%
腐殖酸20%
厩肥25%
蛭石 3%
硼砂 0.5%
乙烯 8%
秸秆 余量。
由对比实施例1可以知道，掺杂硼的石墨烯对油菜的生长有非常好的促进作用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将蛭石和硼砂放入粉碎机中，粉碎至粉状，过250目筛，将筛下物放入湿式球磨机中，加入乙烯，采用球磨法进行研磨，得到混合料；
B、将混合料倒入石英反应器中，在加入保护气体条件下，1400-1600℃反应15-20min，冷却后倒出混合料；
C、将混合料直接加入肥料或者清洗并干燥后取固体物质加入肥料，即可。
2.如权利要求1所述的可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述的步骤B中，蛭石和硼砂的粒径均小于50μm。
3.如权利要求1所述的可应用于肥料的改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述的步骤B中，所述的保护气体为氩气、氮气和氦气中的任意一种。
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