KR101064999B1 - 3-d structured layered metal double hydroxide-based reservoir, the preparation method thereof and controled-release fertilizer comprising said 3-d structured layered metal double hydroxide-based reservoir - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염, 그 제조방법 및 상기 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 [MII (1-x)MIII x(OH)2][An-]x/nzH2O의 화학식으로 표현되며, 층상구조의 MII (1-x)MIII x(OH)2 금속이중수산화염이 내부에 평균 1 내지 10nm 범위의 공극을 갖는 카드집 형태를 이루는 3차원 구조를 가지며, 상기 공극에는 음이온(An-)이 삽입된 형태인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염(상기 화학식 중 MII는 +2가의 금속 양이온이고, MIII은 +3가의 금속 양이온이며, An-는 수산화 이온(OH-), 질산 이온(NO3 -), PO4 3-, HPO4 2- 및 H2PO4 -로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 0<x<1, z는 0.1 내지 15), 그 제조방법 및 상기 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 산성 토양에 대한 중화 기능과 동시에 음이온성 비료용 담지/용출 기능을 갖는 다기능 농업소재를 금속 이중 수산화물을 담체로 이용하여 개발할 수 있다.The present invention relates to a layered metal bihydride salt having a three-dimensional structure, a method for manufacturing the same, and a slow-acting fertilizer including the layered metal double hydroxide having the three-dimensional structure. More specifically, [M II (1-x) M III x (OH) 2 ] [A n- ] x / n zH 2 O represented by the chemical formula, and the layered structure of M II (1-x) M III x (OH) 2 metal double hydroxide has an average of 1 to 10 nm It has a three-dimensional structure to form a card house having a range of pores, the three-dimensional layered metal bihydride salt of the three-dimensional structure, characterized in that the anions (A n- ) is inserted into the pores (wherein M II is Is a + divalent metal cation, M III is a + trivalent metal cation, A n- is a hydroxide ion (OH ), a nitrate ion (NO 3 ), PO 4 3- , HPO 4 2- and H 2 PO 4 - and at least one member selected from the group consisting of a, 0 <x <1, z is from 0.1 to 15), a method of manufacturing and packing a layered double metal hydroxyl flame of the three-dimensional structure It relates to a slow release fertilizer, the neutralizing function and at the same time an anionic supported fertilizer / elute the multifunctional agricultural metal material having a function for double hydroxide for acid soils according to the present invention can be developed by using a carrier.

박리화-재조합법, 층상 금속 이중수산화염, 인산염, 완효성 비료  Exfoliation-Recombination Method, Layered Metal Dihydroxy Hydrochloride, Phosphate, Slow Fertilizer

Description

3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염, 그 제조방법 및 상기 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료{3-D STRUCTURED LAYERED METAL DOUBLE HYDROXIDE-BASED RESERVOIR, THE PREPARATION METHOD THEREOF AND CONTROLED-RELEASE FERTILIZER COMPRISING SAID 3-D STRUCTURED LAYERED METAL DOUBLE HYDROXIDE-BASED RESERVOIR} 3-D STRUCTURED LAYERED METAL DOUBLE HYDROXIDE-BASED RESERVOIR, THE PREPARATION METHOD THEREOF AND CONTROLED-RELEASE FERTILIZER COMPRISING SAID 3-D STRUCTURED LAYERED METAL DOUBLE HYDROXIDE-BASED RESERVOIR}

본 발명은 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염, 그 제조방법 및 상기 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 [MII (1-x)MIII x(OH)2][An-]x/nzH2O의 화학식으로 표현되며, 층상구조의 MII (1-x)MIII x(OH)2 금속이중수산화염이 내부에 평균 1 내지 10nm 범위의 공극을 갖는 카드집 형태를 이루는 3차원 구조를 가지며, 상기 공극에는 음이온(An-)이 삽입된 형태인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염(상기 화학식 중 MII는 +2가의 금속 양이온이고, MIII은 +3가의 금속 양이온이며, An-는 수산화 이온(OH-), 질산 이온(NO3 -), PO4 3-, HPO4 2- 및 H2PO4 -로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 0<x<1, z는 0.1 내지 15), 그 제조방법 및 상기 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료에 관한 것이다.The present invention relates to a layered metal bihydride salt having a three-dimensional structure, a method for manufacturing the same, and a slow-acting fertilizer including the layered metal double hydroxide having the three-dimensional structure. More specifically, [M II (1-x) M III x (OH) 2 ] [A n- ] x / n zH 2 O represented by the chemical formula, and the layered structure of M II (1-x) M III x (OH) 2 metal double hydroxide has an average of 1 to 10 nm It has a three-dimensional structure to form a card house having a range of pores, the three-dimensional layered metal bihydride salt of the three-dimensional structure, characterized in that the anions (A n- ) is inserted into the pores (wherein M II is Is a + divalent metal cation, M III is a + trivalent metal cation, A n- is a hydroxide ion (OH ), a nitrate ion (NO 3 ), PO 4 3- , HPO 4 2- and H 2 PO 4 - and at least one member selected from the group consisting of a, 0 <x <1, z is from 0.1 to 15), a method of manufacturing and packing a layered double metal hydroxyl flame of the three-dimensional structure It relates to a slow release fertilizer.

한편, 최근 층상구조 무기 화합물은 여러 가지 유기 및 바이오 기능성 화합물을 층간에 보관하고 필요에 따라 방출할 수 있는 담체로서 큰 각광을 받고 있다. 이러한 화합물은 기본적으로 지표면을 이루고 있는 토양의 성분과 유사하므로 환경 및 생체 친화성이 뛰어난 친환경 소재이다. 이중에서도 최근 주목을 끌고 있는 층상 금속 이중수산화염 (Layered double hydroxide, LDH)은 +2가와 +3가의 금속이온으로 이루어진 층상구조를 가지고 있다. 이러한 층상 금속 이중수산화염 화합물은 [MII (1-x)MIII x(OH)2][An-]x/nzH2O(MII : Ca2+, Mg2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+, Co2+, Fe2+, Cu2+ etc. ; MIII : Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn3+, Ga3+, Co3+, Ni3+ etc)의 화학식으로 표현된다. 위 식에서 +2가 금속이온의 일부가 +3가 이온으로 치환되어 금속 이중수산화염이 양전하를 띠고 있게 된다. 따라서 물질 전체의 전하를 중성으로 유지하기 위하여 층간의 공간에 음이온이 안정화되게 된다. 이러한 층상 금속 이중수산화염은 일반적으로 수용액상에서의 침전 반응이나 침전-이온 교환 반응으로 합성할 수 있는 데 이들 합성법은 모두 시료의 대량합성에 적당하며 그 생산비용이 저렴한 경제적인 방법이다. 그러나 이온교환법으로는 담지의 양을 확연히 증가 시킬 수 없다. 따라서 공간 뿐아니라 LDH의 무질서하게 쌓임 즉 카드집 쌓임(house-of-cards stacking)으로 쌓게 된다면 약 2~5 nm 사이즈의 공간이 생기게 되어 많은 양의 비료원소를 담지 할 수 있게 된다. 따라서 본 발명에서 합성된 LDH의 층을 낱장으로 박리화하고 다시 음이온성 비료원소와 재조합법으로 합성하여 기존의 이온교환법으로 담지할 수 있는 한계를 극복할 수 있을 것으로 판단된다. On the other hand, the layered inorganic compound has recently received great attention as a carrier for storing various organic and bio functional compounds between layers and releasing them as necessary. Since these compounds are basically similar to the components of the soil that forms the earth's surface, they are environmentally friendly materials with excellent environmental and biocompatibility. Among them, the layered double hydroxide (LDH), which has recently attracted attention, has a layered structure consisting of +2 and + trivalent metal ions. Such a layered metal bihydride compound is [M II (1-x) M III x (OH) 2 ] [A n- ] x / n zH 2 O (M II : Ca 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Co 2+ , Fe 2+ , Cu 2+ etc ; M III : Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ , Mn 3+ , Ga 3+ , Co 3+ , Ni 3+ etc.). In the above formula, part of the +2 valent metal ion is replaced by +3 valent ions, so that the metal double hydroxide has a positive charge. Therefore, in order to keep the charge of the whole material neutral, the anion is stabilized in the space between the layers. These layered metal double hydroxides can generally be synthesized by precipitation reaction in aqueous solution or precipitation-ion exchange reaction, all of which are suitable for mass synthesis of samples and are economical methods with low production cost. However, ion exchange cannot increase the amount of loading significantly. Therefore, if not only the space, but also the disorderly stacking of house-of-cards stacking (house-of-cards stacking) is about 2 ~ 5 nm size space can be carried to support a large amount of fertilizer elements. Therefore, the LDH layer synthesized in the present invention may be peeled off in a sheet and synthesized by anionic fertilizer element and recombination method to overcome the limitation that can be supported by the conventional ion exchange method.

한편, 종래의 완효성 비료의 제조방법에는, 비료성분을 다른 물질과 화학적으로 반응시켜 물에 난용성인 염이나 토양미생물에 의해 쉽게 분해되지 않는 난분해성 물질로 변화시켜 비료성분의 용해도 자체를 감소시키는 화학적 방법과, 속효성 비료의 입자표면에 물의 접촉을 차단할 수 있는 난용성 물질로 피복하여 비료성분의 용출속도를 늦추는 물리적 방법이 있다. 화학적 방법으로 만든 제품에는 요소와 알데히드를 축합시킨 Urea-Formaldehyde,IBDU(Isobuty lidene Diureas), CDU 등의 제품이 나와 있으나, 이 제품은 그 제조공정이 화학적 합성에 의하여 제조되므로 공정이 복잡하고 생산원가가 비싸다는 단점이 있다. 물리적 방법은 화학적 방법과는 달리 속효성 비료의 입자표면을 피복하여 비료의 용출률을 조절하는 것으로, 피복물질의 종류에 따라 적은 양의 피복물질로 충분한 지속성 효과를 얻을 수 있고, 용출속도의 조절이 용이하여, 화학적 방법보다는 제조공정이 간단하다는 이점이 있어 이 방면에서 연구와 개발이 활발히 진행되고 있다. 비료입자의 표면에 피복된 피복막의 종류에는 확산에 의해 생긴 내부삼투압으로 막이 파괴되어 비료성분이 용출되는 반투수성막(열가소성 합성수지), 물이 막을 통과하여 내부로 들어가서 비료성분을 녹이고 구멍을 크게하여 비료성분을 용출시키는 미세구멍이 있는 불투수성막(열경화성 합성수지), 물리화학적 또는 미생물의 활동에 의하여 피복물질을 분해시켜 비료성분이 용출되는 불투수성막(생분해수지)등이 있다. 상기한 피복에 이용되는 수지들은 분자량에 관계없이 대부분의 유기 용제를 이용하는 것들이 다. 이러한 용제형 수지의 사용은 피복시 발생되는 휘발 성분을 제어하기 위해 대기오염방지를 위한 회수설비 장착 등 부가적인 기계장치를 설치하여야 하기 때문에 피복 비용이 증가되는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 시도가 있었다. 대한민국 등록특허 제445536호의 등록공보에는 입상비료의 외표면이, (a) 카르복시기를 함유한 단량체가 포함된 코아 폴리머 에멀젼과, (b) 가교된 쉘 폴리머 에멀젼과 분자량 조절된 쉘 폴리머 에멀젼이 포함된 쉘 폴리머 에멀젼으로 구성되어 있고, 상기 (a)코아 폴리머 에멀젼의 내부로 (b)쉘 폴리머 에멀젼이 삽입되어 있는 역 코아-쉘 폴리머 에멀젼을 포함하는 피복 조성물로 피복된 것임을 특징으로 하는 완효성 입상비료가 개시되어 있다. 그러나, 상기 문헌에 개시된 완효성비료는 생분해성 수지를 사용한다고 해도 분해에 장시간이 소요되어 환경친화적이지 않고, 토양 산성화를 가속시키는 등의 부작용이 있다. 따라서, 본 발명자들은 층상 금속 이중수산화염을 이용하여 토양 산성화 방지 및 완효성이 우수한 친환경적 소재의 완효성 비료를 개발하여 특허출원한 바 있다(대한민국 특허출원번호 제10-2008-0054542호 참조). 다만, 상기 특허출원에 개시된 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료는 이차원적 구조를 갖는 것이어서 층간에 음이온을 담지하는데 한계가 있었다. On the other hand, in the conventional method for producing a slow-fertilizing fertilizer, a chemical that reduces the solubility of the fertilizer component itself by chemically reacting the fertilizer component with other substances to change into a non-degradable substance that is not easily decomposed by salts or soil microorganisms that are difficult to dissolve in water. And a physical method of slowing the dissolution rate of the fertilizer components by coating the surface of the particles of the fast-acting fertilizer with a poorly soluble substance that can block the contact of water. Products made by chemical methods include Urea-Formaldehyde, Isobuty lidene Diureas (IBDU) and CDU condensed with urea and aldehyde.However, since the manufacturing process is manufactured by chemical synthesis, the process is complicated and production cost The disadvantage is that it is expensive. Unlike the chemical method, the physical method is to control the dissolution rate of the fertilizer by coating the particle surface of the fast-acting fertilizer. Depending on the type of coating material, a small amount of coating material can obtain sufficient sustaining effect, and the dissolution rate can be easily controlled. Therefore, there is an advantage that the manufacturing process is simpler than the chemical method, and research and development are actively conducted in this aspect. The type of coating membrane coated on the surface of fertilizer particles is semi-permeable membrane (thermoplastic synthetic resin) in which the membrane is broken by internal osmotic pressure caused by diffusion, and the fertilizer component is eluted. An impermeable membrane (thermosetting resin) having micropores to elute the fertilizer component, and an impermeable membrane (biodegradable resin) in which the fertilizer component is eluted by decomposing the coating material by physical or chemical activity. The resins used for the above coating are those which use most organic solvents regardless of molecular weight. The use of such a solvent-type resin has a disadvantage in that the coating cost is increased because additional machinery such as a recovery facility for preventing air pollution must be installed to control volatile components generated during coating. Attempts have been made to solve this problem. Korean Patent No. 445536 discloses that the outer surface of the granular fertilizer includes (a) a core polymer emulsion containing a carboxyl group-containing monomer, and (b) a crosslinked shell polymer emulsion and a molecular weight-controlled shell polymer emulsion. A slow-acting granular fertilizer comprising a shell polymer emulsion and coated with a coating composition comprising (a) a reverse core-shell polymer emulsion into which (b) the shell polymer emulsion is inserted into the core polymer emulsion. Is disclosed. However, even if the slow-release fertilizer disclosed in the above document uses a biodegradable resin, it takes a long time to decompose and is not environmentally friendly, and has side effects such as accelerating soil acidification. Therefore, the present inventors have developed and applied for a patent for a slow-acting fertilizer of environmentally friendly material which is excellent in preventing acidity of soil and using the layered metal double hydroxide (see Korean Patent Application No. 10-2008-0054542). However, the slow-acting fertilizer including the layered metal bihydride salt disclosed in the patent application has a two-dimensional structure, so there is a limit to supporting anions between the layers.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염 및 그 제조방법과 상기 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 이용하 여 토양 산성화 방지, 비료담지효율의 향상 및 완효성이 우수한 친환경적 소재의 완효성 비료를 제공하는 데 있다. Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is a three-dimensional layered metal double hydroxide and its manufacturing method and the three-dimensional layered metal double hydroxide using the three-dimensional layered metal bihydride to prevent soil acidification, improve fertilizer supporting efficiency and eco-friendly To provide a slow-release fertilizer of the material.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 [MII (1-x)MIII x(OH)2][An-]x/nzH2O의 화학식으로 표현되며, 층상구조의 MII (1-x)MIII x(OH)2 금속이중수산화염이 내부에 평균 1 내지 10nm 범위의 공극을 갖는 카드집 형태를 이루는 3차원 구조를 가지며, 상기 공극에는 음이온(An-)이 삽입된 형태인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염(상기 화학식 중 MII는 +2가의 금속 양이온이고, MIII은 +3가의 금속 양이온이며, An-는 수산화 이온(OH-), 질산 이온(NO3 -), PO4 3-, HPO4 2- 및 H2PO4 -로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 0<x<1, z는 0.1 내지 15)을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is represented by the formula of [M II (1-x) M III x (OH) 2 ] [A n- ] x / n zH 2 O, M II ( 1-x) M III x (OH) 2 The metal double hydroxide has a three-dimensional structure in the form of a card house having pores in the range of 1 to 10 nm on average therein, the anions (A n- ) is inserted into the pores Layered metal bihydride salt having a three-dimensional structure, wherein M II is a + divalent metal cation, M III is a + trivalent metal cation, and A n- is a hydroxide ion (OH ), At least one member selected from the group consisting of nitrate ions (NO 3 ), PO 4 3- , HPO 4 2-, and H 2 PO 4 , and 0 <x <1, z is 0.1 to 15).

또한, 본 발명은 상기 MII가 Ca2+, Mg2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+, Co2+, Fe2+ Cu2+ 로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이고, MIII은 Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn3+, Ga3+, Co3+ 및 Ni3+ 로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 제공한다.In addition, the present invention is the M II Ca 2+, Mg 2+, Zn 2+, Ni 2+, Mn 2+, Co 2+, Fe 2+ , and At least one member selected from the group consisting of Cu 2+ , and M III is at least one member selected from the group consisting of Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ , Mn 3+ , Ga 3+ , Co 3+, and Ni 3+ It provides a layered metal double hydroxide of a three-dimensional structure characterized by the above.

또한, 본 발명은 상기 x가 0.2 내지 0.5범위인 것을 특징으로 하는 층상 금속 이중수산화염을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a layered metal double hydroxide, wherein x is in the range of 0.2 to 0.5.

또한, 본 발명은 ⅰ)MII MII 금속전구체를 극성용매에서 공침시켜 화학식 [MII (1-x)MIII x(OH)2][A′n-]x/nzH2O의 벌크상 층상 금속 이중수산화염을 제조하는 단계(MII는 +2가의 금속 양이온이고, MIII은 +3가의 금속 양이온이며, A′n-는 수산화 이온(OH-) 또는 질산 이온(NO3 -)이고, 0<x<1, z는 0.1 내지 15), ⅱ)상기 층상 금속 이중수산화 염을 1-butanol, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, CCl4, xylene 및 HCONH2(Formamide)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 용매와 반응시켜 양이온 표면 전하를 갖는 층상 금속 이중수산화염의 형태로 용해하는 단계 및, iii)상기 양이온 표면 전하를 갖는 층상 금속 이중수산화염에 수산화 이온(OH-), 질산 이온(NO3 -), PO4 3-, HPO4 2- 및 H2PO4 -로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 음이온을 첨가하여 정전기적 인력 상호작용에 의한 카드집 형태로 재결합하는 단계를 포함한 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is ⅰ) M II And Coprecipitation of the M II metal precursor in a polar solvent to prepare a bulk layered metal double hydroxide of the formula [M II (1-x) M III x (OH) 2 ] [A ′ n- ] x / n zH 2 O Step (M II is a + divalent metal cation, M III is a + trivalent metal cation, A ′ n- is a hydroxide ion (OH ) or a nitrate ion (NO 3 ) and 0 <x <1, z 0.1 to 15), ii) at least one solvent selected from the group consisting of 1-butanol, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, CCl 4 , xylene and HCONH 2 (Formamide) Reacting with and dissolving in the form of a layered metal bihydride salt having a cationic surface charge, and iii) hydroxide ions (OH ), nitrate ions (NO 3 ), PO 4 3-, HPO 4 2- and H 2 PO 4 - adding one or more kinds of anions selected from the group consisting of re-home card in the form by the electrostatic attraction interaction Including summing stage provides a method for producing the double layered metal hydroxyl flame of the three-dimensional structure.

또한, 본 발명은 상기 음이온이 PO4 3-, HPO4 2- 및 H2PO4 -로 구성된 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a three-dimensional layered metal double hydroxide salt, characterized in that the anion is at least one member selected from the group consisting of PO 4 3- , HPO 4 2- and H 2 PO 4 . .

또한, 본 발명은 상기 MII가 Ca2+, Mg2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+, Co2+, Fe2+ Cu2+ 로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이고, MIII은 Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn3+, Ga3+, Co3+ 및 Ni3+ 로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is the M II Ca 2+, Mg 2+, Zn 2+, Ni 2+, Mn 2+, Co 2+, Fe 2+ , and At least one member selected from the group consisting of Cu 2+ , and M III is at least one member selected from the group consisting of Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ , Mn 3+ , Ga 3+ , Co 3+, and Ni 3+ It provides a method for producing a layered metal double hydroxide of a three-dimensional structure, characterized in that above.

또한, 본 발명은 상기 x가 0.2 내지 0.5범위인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing a layered metal double hydroxide of a three-dimensional structure, characterized in that x is in the range of 0.2 to 0.5.

또한, 본 발명은 상기 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료를 제공한다.The present invention also provides a slow-fertilizing fertilizer containing the layered metal double hydroxide of the three-dimensional structure.

본 발명은 친환경적 소재로 이루어져 있으면서 매우 경제적인 제조방법으로 제조가 가능한 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염 및 그 제조방법을 제공하며, 또한 상기 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 이용하여 완효성 및 토양산성화 방지효과가 우수한 완효성 비료를 제공한다. The present invention provides a layered metal double hydroxide having a three-dimensional structure and a method of manufacturing the same, which is made of an environmentally friendly material and can be manufactured by a very economical manufacturing method, and furthermore, by using the layered metal double hydroxide having the three-dimensional structure, Provides a slow-release fertilizer with excellent soil acidification effects.

이하에서, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.In the following, the present invention is described in more detail.

본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염은 [MII (1- x)MIII x(OH)2][An-]x/nzH2O의 화학식으로 표현되며, 층상구조의 금속이중수산화염의 층간에 음이온(An-)이 삽입된 형태이다(상기 화학식 중 MII는 +2가의 금속 양이온이고, MIII은 +3가의 금속 양이온이며, An-는 수산화 이온(OH-), 질산 이온(NO3 -), PO4 3-, HPO4 2- 및 H2PO4 -로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 0<x<1, z는 0.1 내지 15). 본 명세서에서 '혼성체'의 표현은 층상 금속 이중수산화염을 의미하며, 'LDH 나노시트'의 표현은 층상구조의 금속이중수산화염이 낱장 상태로 용매에 분산된 상태를 의미하고, '인산염-LDH 혼성체'의 표현은 상기 혼성체 중 특히 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 의미하며, '카드집 형태'는 점토 등에서 볼 수 있는 것과 같이 층상구조물이 쌓여 평균 1 내지 50nm 범위의 메조동공을 가진 구조를 가진 3차원 구조체를 의미한다.The layered metal bihydride salt of the three-dimensional structure of the present invention is represented by the chemical formula of [M II (1-x) M III x (OH) 2 ] [A n- ] x / n zH 2 O, the layered metal Anion (A n- ) is inserted between the layers of the double hydroxide salt (In the formula, M II is a + divalent metal cation, M III is a + trivalent metal cation, and A n- is a hydroxide ion (OH −). ), At least one selected from the group consisting of nitrate ions (NO 3 ), PO 4 3- , HPO 4 2-, and H 2 PO 4 , and 0 <x <1, z is 0.1 to 15). In the present specification, the expression 'hybrid' refers to a layered metal double hydroxide, and the expression of 'LDH nanosheet' refers to a state in which a metal double hydroxide of a layered structure is dispersed in a solvent in a sheet state, and a 'phosphate- The expression 'LDH hybrid' refers to a layered metal double hydroxide having a three-dimensional structure, especially among the hybrids, and a 'card form' means mesopores in an average range of 1 to 50 nm due to the accumulation of layered structures as seen in clay. Means a three-dimensional structure with a structure with

전술한 바와 같이, 층상구조의 금속 이중수산화염은 구성원소 모두 자연계에서 용이하게 구할 수 있는 것으로, 제조비용이 저렴하고 제조과정이 복잡하지 않으며 자연계를 이루는 원소들이기 때문에 친환경적이다. 본 발명의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료에서 상기 MII 및 MIII의 종류는 각각 +2가 및 +3가의 금속이온이면 특별한 제한은 없으나, 상기 MII는 Ca2+, Mg2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+, Co2+, Fe2+ Cu2+ 로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이고, MIII은 Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn3+, Ga3+, Co3+ 및 Ni3+ 로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다. 상기 금속종이 비교적 저렴하고 구하기에도 용이하기 때문이다. 또한, 상기 MII 및 MIII의 구성비를 나타내는 x는 0 내지 1의 범위에서 자유롭게 조절이 가능하다. 층상구조 사이에 전하의 담지량을 극대화하기 위해서, 상기 x는 0.2 내지 0.5범위인 것이 더욱 바람직하다.As described above, the metal double hydroxide of the layered structure can be easily obtained in all the natural elements, it is eco-friendly because the manufacturing cost is low, the manufacturing process is not complicated and the elements forming the natural system. The type of the M II and M III in a slow release fertilizer containing a layered double metal hydroxyl flame of the invention There is no particular restriction if the respective +2 and +3 valence metal ion, wherein M II is Ca 2+, Mg 2+, Zn 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Co 2+ , Fe 2+ and At least one member selected from the group consisting of Cu 2+ , and M III is at least one member selected from the group consisting of Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ , Mn 3+ , Ga 3+ , Co 3+, and Ni 3+ It is preferable that it is above. This is because the metal species are relatively inexpensive and easy to obtain. In addition, x which represents the composition ratio of M II and M III is freely adjustable in the range of 0-1. In order to maximize the amount of charge carried between the layered structures, x is more preferably in the range of 0.2 to 0.5.

또한, 상기 z는 0.1 내지 15 범위인 것이 바람직하다. 상기 z는 화학식에서 결정수의 몰수를 의미하며, 건조상태에 따라 변화될 수 있다.In addition, the z is preferably in the range of 0.1 to 15. Z denotes the number of moles of the crystallized water in the formula, and may vary depending on the dry state.

또한, 상기 화학식 중 음이온인 An-는 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 수산화 이온(OH-), 질산 이온(NO3 -), PO4 3-, HPO4 2- 및 H2PO4 -로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다. 산성토양의 중화 또는 시비 효과를 위해 수산화이온이나 비료성분의 일종인 N(질소) 및/또는 P(인)성분을 포함하는 것이 유리하기 때문이다.Further, the anion A n- in the above formula are not necessarily in this particular limitation, hydroxide ions (OH -) consisting of -, nitrate ion (NO 3 -), PO 4 3-, HPO 4 2- and H 2 PO 4 It is preferable that it is at least 1 type selected from the group. This is because it is advantageous to include N (nitrogen) and / or P (phosphorus) component which is a kind of hydroxide ion or fertilizer component for the neutralization or fertilization effect of acid soil.

본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염은 ⅰ)MII MII 금속전구체를 극성용매에서 공침시켜 화학식 [MII (1-x)MIII x(OH)2][A′n-]x/nzH2O의 벌크상 층상 금속 이중수산화염을 제조하는 단계(MII는 +2가의 금속 양이온이고, MIII은 +3가의 금 속 양이온이며, A′n-는 수산화 이온(OH-) 또는 질산 이온(NO3 -)이고, 0<x<1), ⅱ)상기 층상 금속 이중수산화 염을 1-butanol, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, CCl4, xylene 및 HCONH2(Formamide)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 용매와 반응시켜 양이온 표면 전하를 갖는 층상 금속 이중수산화염의 형태로 용해하는 단계 및, iii)상기 양이온 표면 전하를 갖는 층상 금속 이중수산화염에 수산화 이온(OH-), 질산 이온(NO3 -), PO4 3-, HPO4 2- 및 H2PO4 -로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 음이온을 첨가하여 정전기적 인력 상호작용에 의한 카드집 형태로 재결합하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다. The layered metal bihydride salt of the three-dimensional structure of the present invention is ⅰ) M II And Coprecipitation of the M II metal precursor in a polar solvent to prepare a bulk layered metal double hydroxide of the formula [M II (1-x) M III x (OH) 2 ] [A ′ n- ] x / n zH 2 O Step (M II is a + divalent metal cation, M III is a + trivalent metal cation, A ′ n- is a hydroxide ion (OH ) or a nitrate ion (NO 3 ), 0 <x <1) Ii) reacting the layered metal bihydride salt with at least one solvent selected from the group consisting of 1-butanol, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, CCl 4 , xylene and HCONH 2 (Formamide) the method comprising melting a metallic layer in the form of double hydroxyl flame having an electric charge, and, iii) hydroxyl ion (OH on the layer of metal double hydroxyl flame having a cationic surface charge -), nitrate ion (NO 3 -), PO 4 3-, HPO 4 2- and H 2 PO 4 - as by the addition of at least one anion selected from the group consisting of the step of recombining to form the house card by the electrostatic attraction interaction It may be prepared by a method comprising.

상기 공침단계는 통상 질산칼슘(Ca(NO3)2·4H2O)과 같은 +2가의 금속염과 질산철(Fe(NO3)3·9H2O)과 같은 +3가의 금속염을 탄산이온이 없는 증류된 물에 용해한 후 NaOH의 염기성 수용액을 가하여 이들의 pH를 12±0.2로 조절한 후 실온에서 교반하며 6시간 내지 7일, 바람직하게는 1일 내지 4일 동안 공침반응을 통해 층상구조의 금속 이중수산화염을 형성하게 된다. 반응하지 않고 남은 여분의 원소는 원심분리와 세척 및 건조과정을 거쳐 제거할 수 있다. In the coprecipitation step, a carbonate ion may be prepared by adding a tetravalent metal salt such as calcium nitrate (Ca (NO 3 ) 2 .4H 2 O) and a trivalent metal salt such as iron nitrate (Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O). Dissolved in distilled water, and then added with a basic aqueous solution of NaOH to adjust their pH to 12 ± 0.2 and stirred at room temperature for 6 hours to 7 days, preferably 1 to 4 days. It will form a metal double hydroxide. The extra elements left unreacted can be removed by centrifugation, washing and drying.

본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염 제조방법은 상기 공침단계를 거친 후, 상기 층상 금속 이중수산화 염을 1-butanol, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, CCl4, xylene 및 HCONH2(Formamide)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 용매와 반응시켜 양이온 표면 전하를 갖는 층상 금속 이중수산화염의 형태로 용해하는 단계(박리화)를 포함한다. 상기 용매의 종류는 상기 층상금속 이중수산화염을 용해할 수 있는 것이면 제한되는 것은 아니나, 1-butanol, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, CCl4, xylene 및 HCONH2(Formamide)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이 효과적으로 박리화를 할 수 있으며, 그 중 특히 포름아미드가 가장 바람직하다. 이렇게 박리화된 층상 금속 이중수산화염은 수산화 이온(OH-), 질산 이온(NO3 -), PO4 3-, HPO4 2- 및 H2PO4 -로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 음이온의 존재하에 정전기적 인력 상호작용에 의한 카드집 형태로 재결합하는 단계(재조합)를 거치게 된다.In the method for preparing a layered metal bihydride salt having a three-dimensional structure according to the present invention, after the coprecipitation step, the layered metal dihydroxide salt is converted into 1-butanol, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, CCl 4 , xylene and Reacting with at least one solvent selected from the group consisting of HCONH 2 (Formamide) to dissolve (delaminate) in the form of a layered metal bihydride salt having a cationic surface charge. The type of the solvent is not limited as long as it can dissolve the layered metal double hydroxide, but is composed of 1-butanol, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, CCl 4 , xylene and HCONH 2 (Formamide) At least one selected from the group can be effectively exfoliated, of which formamide is most preferred. The thus peeled Chemistry double layered metal hydroxide is a flame hydroxyl ion (OH -), nitrate ion (NO 3 -), PO 4 3-, HPO 4 2- and H 2 PO 4 - of at least one anion selected from the group consisting of In the presence of a card house by the electrostatic attraction interaction is recombined (recombination).

또한, 이렇게 제조된 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염은 그 자체로 또는 다른 비료와 혼합하여 완효성 비료로 사용할 수 있다.In addition, the three-dimensional layered metal bihydride salt thus prepared can be used as a self-fertilizing fertilizer by itself or mixed with other fertilizers.

이하에서 본 발명의 구체적인 태양인 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples which are specific embodiments of the present invention.

실시예(박리화-재조합 방법을 통한 층상 금속 이중수산화염 CaFe-A LDH의 (A = POExample (A = PO of Lamellar Metal Dihydroxide CaFe-A LDH via the Delamination-Recombination Method 44 3-3- , HPO, HPO 44 2-2- , H, H 22 POPO 44 -- NO NO 33 -- ) 합성)) synthesis)

출발물질인 Ca-Fe-nitrate LDH, [CaII (1-x)FeIII x(OH)2][NO3 -]x/nzH2O를 칼슘 질산 염, Ca(NO3)2·4H2O과 철 질산염, Fe(NO3)3·9H2O의 혼합 수용액 제조 후 이들의 수소이온 농도를 12±0.2로 조절한 후 실온에서 교반하며 1일 동안 반응하여 합성하였다. 모든 반응조건은 질소분위기에서 실시하였다. 얻어진 층상 금속 이중수산화염은 원심분리와 증류수를 이용한 세척과정을 거쳤으며 실온에서 1일 동안 건조하였다. 2차원 층상 구조를 갖는 Ca-Fe-NO3(-1) LDH를 HCONH2(Formamide) 용매와 2일간 강하게 교반반응하여 Ca-Fe-LDH 나노시트 콜로이드를 합성하였다. 박리화된 LDH 나노시트 콜로이드는 각각 세 가지 종류의 인산염 (PO4 3-, HPO4 2-, H2PO4 -)이 용해된 수용액과 반응하여 혼성체 화합물을 합성하였다. 박리화된 LDH 나노시트는 표면전하가 양이온이며 인산염은 음이온을 가지므로 정전기적 인력으로 결합할 수 있다. 골고루 반응을 일으키기 위해 12시간동안 교반해주었다. 재결합으로 침전된 혼성체 화합물을 에탄올과 증류수로 각각 수번 세척한 후 60도 오븐에서 12시간 건조시켰다.The starting material, the Ca-Fe-nitrate LDH, [ Ca II (1-x) Fe III x (OH) 2] [NO 3 -] x / n zH calcium nitrate salt to 2 O, Ca (NO 3) 2 · 4H After preparing a mixed aqueous solution of 2 O and iron nitrate, Fe (NO 3 ) 3 · 9H 2 O was adjusted to a hydrogen ion concentration of 12 ± 0.2 and then reacted for 1 day while stirring at room temperature to synthesize. All reaction conditions were carried out in a nitrogen atmosphere. The obtained layered metal double hydroxide was centrifuged and washed with distilled water and dried at room temperature for 1 day. Ca-Fe-NO 3 (-1) LDH having a two-dimensional layered structure was strongly stirred with HCONH 2 (Formamide) solvent for 2 days to synthesize Ca-Fe-LDH nanosheet colloid. The exfoliated LDH nanosheet colloid was reacted with an aqueous solution in which three kinds of phosphates (PO 4 3- , HPO 4 2- , H 2 PO 4 ) were dissolved to synthesize a hybrid compound. Since exfoliated LDH nanosheets have cations and phosphates have negative ions, they can be bonded by electrostatic attraction. Stir for 12 hours to evenly react. The hybrid compound precipitated by recombination was washed several times with ethanol and distilled water, and then dried in an oven at 60 degrees for 12 hours.

도 1은 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염 제조방법의 박리화 재결합 방법에 대해 나타낸 모식도이다. 공침법으로 합성한 출발물질인 층상 금속 이중수산염 Ca-Fe-NO3(-1) LDH를 합성하고 소정의 화학적 환경에서 층상 금속 이중수산염을 낱장으로 분리된 2차원 Ca-Fe-LDH 나노시트 (nanosheet) 콜로이드를 합성할 수 있다. 얻어진 LDH 나노시트 콜로이드는 양전하의 표면을 가지고 있어서 음이온성을 갖는 비료 원소와 정전기적 인력으로 재조합할 수 있다. 이때 무질서하게 결합함으로써 층간공간 뿐 아니라 나노시트와 나노시트사이에 생긴 1 내지 10nm, 바람직하게는 2~5 nm 크기의 동공에 음이온성 비료원소를 담지하게 된다.1 is a schematic view showing a peeled recombination method of the method for producing a layered metal double hydroxide of a three-dimensional structure of the present invention. Two-dimensional Ca-Fe-LDH nanosheets prepared by synthesizing the layered metal dihydrate Ca-Fe-NO 3 (-1) LDH, a starting material synthesized by coprecipitation, and separating the layered metal dihydrate into sheets in a predetermined chemical environment. nanosheet) colloids can be synthesized. The resulting LDH nanosheet colloid has a positively charged surface and can be recombined with anionic fertilizer elements and electrostatic attraction. In this case, the anionic fertilizer element is loaded in the pores of 1 to 10 nm, preferably 2 to 5 nm, formed between the nanosheets and the nanosheets as well as the interlayer space.

도 2는 합성된 벌크상태의 층상 금속 이중수산화염과 박리화된 층상 금속 이중수산화염 및 산화수가 다른 인산염(H2PO4(-1), HPO4(-2), PO4(-3))과의 재조합후의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염의 결정구조를 분말 X선 회절분석(XRD)으로 분석한 결과이다((a) Ca-Fe-NO3(-1) LDH, (b) Ca-Fe-H2PO4(-1) LDH, (c) Ca-Fe-HPO4(-2) LDH, (d) Ca-Fe-PO4(-3) LDH.). 도 2에서 볼 수 있듯이 Ca-Fe-NO3(-1) LDH는 잘 발달된 XRD 피크를 보이며 이는 육방정계 구조의 층상 금속 이중수산화염의 구조와 일치한다. 최소자승법(least square fitting) 분석을 통해 결정한 격자상수는 Ca-Fe-NO3(-1) LDH의 경우 a = 5.87 Å, c= 26.02 Å로 결정되었다. 그러나 박리화 과정을 거친 LDH 나노시트 콜로이드의 경우 X선 회절분석결과 어떠한 브래그(bragg) 피크도 관찰되지 않았다. 이는 낱장의 LDH 나노시트로 분리됨으로써 비결정구조(amorphous)를 보이는 것으로 판단할 수 있다. 이렇게 박리화된 LDH 나노시트와 음이온인 인산염(PO4 3-, HPO4 2-, H2PO4 -)과 재결합한 후의 X선 회절분석 결과 또한 비결정구조를 갖는 것을 확인할 수 있다. 이는 박리화-재조합 반응의 경우 두 가지 화학종이 무질서(disorder)하게 쌓임으로써 결정형태를 이루지 못한 결과이다. 이러한 X선 패턴의 결과는 이전 문헌들에서 보고되었던 바와 같이 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염이 카드집 형태(house of cards form)로 존재하기 때 문이다. 도 3은 박리화 반응 및 재결합 반응 후 얻어진 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료 사진이다. 도 3의 왼쪽 사진에서 보는 바와 같이 Ca-Fe-NO3(-1) LDH가 HCONH2(Formamide) 용매와 반응 후 박리화과정을 통해 격자층이 한층 한층 분리된 2차원 Ca-Fe-LDH 나노시트로 콜로이드화 되어진 것을 볼 수 있다. 레이저 빔을 투과시켜 이들 콜로이드 현탁액이 틴들현상(tyndall phenomenon)을 보임을 확인하였다. 반면 음이온인 인산염과 반응한 결과 정전기적 인력으로 재결합하여 침전됨을 확인할 수 있다(도 3 오른쪽). 도 4는 주사전자 현미경으로 각각의 혼성체의 결정형태(morphology)를 관찰한 영상사진이다. 도 4에서 보는 바와 같이 초기 출발물질인 Ca-Fe-NO3(-1) LDH (도 4a)는 2차원 판상구조의 형태로 확인되었다. 그러나 인산염과 반응 후의 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료(도 4b,c,d)는 마이크론 단위의 큰 덩어리의 형태로 확인되었다. 이는 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료가 도 1과 도 2에서 제시한 카드집 형태로 형성된 것을 보여주는 것이다. 도 5는 에너지 분산 X선 분광법(EDS)를 통해 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료 내 인(P) 원소의 담지여부와 구성원소들 간의 비율을 분석한 결과이다. 도 5에서 보는 바와 같이, 인산염과 재조합된 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료(a,b,c)의 경우 모두 인(P)이 검출되는 것을 볼 수 있다. 이로써 재조합으로 인해 인산염이 LDH 층간 공간 뿐 아니라 LDH 층으로 이루어진 카드집 형태로 발생된 동공 속에 효과적으로 담지됨을 확인할 수 있다. FIG. 2 shows synthesized bulk layered metal bihydrides, exfoliated layered metal dihydrates, and phosphates having different oxidation numbers (H 2 PO 4 (-1), HPO 4 (-2), and PO 4 (-3) The crystal structure of the three-dimensional layered metal double hydroxide after recombination with) was analyzed by powder X-ray diffraction (XRD) ((a) Ca-Fe-NO 3 (-1) LDH, (b) Ca-Fe-H 2 PO 4 (-1) LDH, (c) Ca-Fe-HPO 4 (-2) LDH, (d) Ca-Fe-PO 4 (-3) LDH.). As can be seen in Figure 2 Ca-Fe-NO 3 (-1) LDH shows a well-developed XRD peak, which is consistent with the structure of the layered metal double hydroxide of hexagonal structure. The lattice constant determined by least square fitting analysis was determined to be a = 5.87 Å and c = 26.02 경우 for Ca-Fe-NO 3 (-1) LDH. However, no Bragg peak was observed in the X-ray diffraction analysis of the colloidal LDH nanosheet colloid. It can be determined that the amorphous structure (amorphous) by separating into a single sheet of LDH nanosheets. The thus peeled Chemistry LDH nanosheets and the anion is phosphate (PO 4 3-, HPO 4 2- , H 2 PO 4 -) and recombination of X-ray diffraction analysis results of a may also confirmed that a non-crystalline structure. This is the result of the dissociation of the two species in the case of delamination-recombination reactions, resulting in a crystalline form. The result of this X-ray pattern is that, as reported in previous literatures, the three-dimensional layered metal bihydride is present in the form of a house of cards. FIG. 3 is a photograph of a slow-fertilizing fertilizer including a layered metal double hydroxide of a three-dimensional structure of the present invention obtained after a peeling reaction and a recombination reaction. As shown in the left photograph of FIG. 3, two-dimensional Ca-Fe-LDH nano-structures in which the lattice layer is further separated through a peeling process after Ca-Fe-NO 3 (-1) LDH reacts with HCONH 2 (Formamide) solvent You can see that it is colloided into sheets. Transmission of the laser beam confirmed that these colloidal suspensions exhibited a tyndall phenomenon. On the other hand, as a result of reacting with phosphate which is an anion, it can be confirmed that the precipitate is recombined by electrostatic attraction (right of FIG. 3). FIG. 4 is an image photograph of the morphology of each hybrid under a scanning electron microscope. As shown in Figure 4, the initial starting material Ca-Fe-NO 3 (-1) LDH (Fig. 4a) was confirmed in the form of a two-dimensional plate-like structure. However, the slow-release fertilizer (FIGS. 4b, c, d) containing the layered metal double hydroxide of the three-dimensional structure of the present invention after reaction with phosphate was identified in the form of a large mass of microns. This shows that the slow-acting fertilizer including the layered metal double hydroxide of the three-dimensional structure of the present invention is formed in the form of a card collection shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 5 is a result of analyzing the ratio between phosphorus (P) element support and component elements in a slow-fertilizer fertilizer containing a three-dimensional layered metal bihydride salt of the present invention through energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). As shown in Figure 5, in the case of the slow-acting fertilizers (a, b, c) including the three-dimensional layered metal double hydroxide of the present invention recombined with phosphate, it can be seen that phosphorus (P) is detected. As a result, it can be confirmed that the phosphate is effectively supported in the pupil generated in the form of a card house composed of LDH layers as well as LDH interlayer space due to recombination.

하기 표 1은 각각의 혼성체 화합물을 EDS 원소분석을 통해 측정한 원소함량결과를 보여주고 있다. Table 1 shows the element content results of each hybrid compound measured by EDS elemental analysis.

Figure 112009012224475-pat00001
Figure 112009012224475-pat00001

초기 출발물질인 Ca-Fe-NO3(-1) LDH의 Ca/Fe 몰비는 약 1.98을 나타냈다. 그러나 박리화-재조합법을 통해 각각의 인산염과 반응 후의 Ca/Fe 몰비는 K2HPO4와 K3PO4의 혼성화를 이룬 것만이 초기 몰비와 거의 유사하였다. 반면 KH2PO4와 반응한 LDH 나노시트의 경우 Ca/Fe의 몰비가 0.28로 낮아졌으며 이는 많은 양의 LDH가 반응 시 분해된 것으로 판단된다. 이는 KH2PO4가 다른 두 종의 인산염에 비해 반응 시 2개의 H+을 방출함으로서 다른 인산염 반응 용액에 비해 전체적인 용액의 pH를 낮추는데 기인하여, LDH 나노시트가 용매에서 혼성화시 양성자이온(H+)에게 공격을 받아 일부 분해된 것으로 판단된다. 또한 EDS 분석으로 3가지 인산염과 반응을 할 경우 K2HPO4의 인산염을 사용하는 것이 다른 두 인산염 종보다도 초기 LDH의 격자를 지속적으로 유지하는 것과 인산염의 함량과 관련하여 가장 최적화된 상태를 갖는 것으로 판단할 수 있다. 더불어 이전에 이온교환으로 개발된 혼성체 비료담체(대한민국 출원번호 10-2008-0054542) 안에 함유된 인산염보다 약 1.5배 많은 것으로 확인됨으로서, 박리화-재조합 기술이 이온교환방법에서 발생되지 않는 메조동공의 형성을 생성하고 이는 많은 양의 인산염을 함유할 수 있도록 유도하기 때문인 것으로 판단할 수 있다. The Ca / Fe molar ratio of Ca-Fe-NO 3 (-1) LDH, the initial starting material, was about 1.98. However, the Ca / Fe molar ratio after reaction with each phosphate by the exfoliation-recombination method was almost similar to the initial molar ratio only after hybridization of K 2 HPO 4 and K 3 PO 4 . On the other hand, in the case of LDH nanosheets reacted with KH 2 PO 4 , the molar ratio of Ca / Fe was lowered to 0.28, which indicates that a large amount of LDH was decomposed during the reaction. This is due to lower the overall solution pH in comparison to other phosphate reaction solution, LDH nanosheets proton ion upon hybridization in a solvent by a KH 2 PO 4 emits two H + in the reaction compared to the phosphate of two different species (H + Attacked by) seems to have been partially disassembled. In addition, when reacting with three phosphates by EDS analysis, the use of K 2 HPO 4 phosphate maintains the lattice of the initial LDH more consistently than the other two phosphate species and has the most optimized state in terms of phosphate content. You can judge. In addition, it was found that about 1.5 times more than the phosphate contained in the hybrid fertilizer carrier previously developed by ion exchange (Korean Application No. 10-2008-0054542), the meso-cavity of the exfoliation-recombination technique does not occur in the ion exchange method. It can be judged that this results in the formation of, which leads to the inclusion of large amounts of phosphate.

시험예(인산염-LDH 혼성체의 산성환경의 중화 시험)Test Example (Neutralization Test of Acidic Environment of Phosphate-LDH Hybrid)

산성비는 약 pH 5인 범위에 놓여있다. 따라서 초기 용액을 약 pH 5의 산성용액을 만들고 시험 대상은 Ca-Fe-HPO4(-2) LDH 혼성체를 담지 후 약 2시간 후의 pH를 확인하였다. 상기 실시예에서 제조한 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료를 산성비와 같은 조건인 약 pH 가 5인 산성 용액에 첨가한 후 2시간 후에 pH의 변화를 관찰하였다. 도 6은 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염의 토양산성화 방지에 대한 효과 영상:(a) pH=5.07에서 반응전 사진, (b)3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염 첨가 후 2시간 후의 pH=7.08 이 된 사진이다. 도 6 왼쪽 사진에서 보는 바와 같이 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 첨가하기 전 용액의 pH는 약 5.07의 값을 나타내는 반면, 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을(사용한 샘플의 양은 0.1g/L) 첨가한 후(도6 오른쪽) 2시간 후에 pH 값은 약 7.08로 거의 중성에 가까운 pH 값을 보였다. 사용된 약산성의 용액은 LDH의 결정을 분해시킴으로써 LDH안에 담지 된 인산염의 방출과 함께 표면에 있던 -OH기가 용해된다. 용액 안에 있던 다량의 H+ 이온은 OH-이온과 결합하여 산성이었던 용액을 중성화시키는 역할을 하게 되는 것으로 해석 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 완효성 비료로서 산성토양에 시비할 경우 비료 살포 효과와 더불어 과량의 산성토양을 중화시킬 수 있는 능력을 가질 수 있음을 판단할 수 있다. The acid rain lies in the range of about pH 5. Therefore, the initial solution was made acidic solution of about pH 5 and the test subject was confirmed the pH of about 2 hours after loading the Ca-Fe-HPO 4 (-2) LDH hybrid. The change in pH was observed after 2 hours after the addition of the slow-acting fertilizer containing the three-dimensional layered metal bihydride salt prepared in Example in an acidic solution having a pH of about 5, which is the same as the acid rain. Figure 6 is an image of the effect on the prevention of soil acidification of the three-dimensional layered metal bihydride salt of the present invention: (a) before the reaction at pH = 5.07, (b) after the addition of the three-dimensional layered metal bihydride salt It is the photograph which became pH = 7.08 after time. As shown in the left photograph of FIG. 6, the pH of the solution before addition of the three-dimensional layered metal bihydride salt shows a value of about 5.07, while the three-dimensional layered metal dihydroxide salt was used (the amount of the sample using 0.1 g 2 hours after addition (right of FIG. 6), the pH value was about 7.08, showing a near neutral pH value. The weakly acidic solution used decomposes the crystals of LDH to dissolve the -OH groups on the surface with the release of the phosphate supported in the LDH. The large amount of H + ions in the solution can be interpreted to bind with OH - ions to neutralize the acidic solution. Therefore, when the layered metal bihydride salt of the three-dimensional structure of the present invention is fertilized in acidic soil as a slow fertilizer, it can be determined that the fertilizer spraying effect and the ability to neutralize the excess acidic soil.

시험예(인산염-LDH 혼성체의 담지된 인산염 용출 시험)Test example (supported phosphate dissolution test of phosphate-LDH hybrid)

인산염이 담지된 층상 금속 이중수산화염의 인산염 용출 기능성을 평가하기 위하여 약 pH 5.0 조건의 버퍼용액에서 인산염 이온 용출을 이온크로마토그래피를 이용하여 연구하였다. 산성비와 유사한 pH의 영역대 조건에서 pH의 중화를 막기위해 완충용액(아세테이트 완충용액, 5.0<pH<5.5)을 사용하였으며, 샘플당 0.1g/L의 조건에서 시간별로 용액을 채취하여 인산염 이온을 분석하였다. 모든 인산염 담지 혼성체에서 용출된 인산염이 PO4 3-의 이온형태로 검출되는데, 이는 일반적인 수용액상태에서 H2PO4(-1)와 HPO4(-2)종의 인산염인 경우 현 상태의 존재는 불안정하기 때문에 PO4 3-의 형태로 변환되어 PO4 3-이온으로 검출기에서 검출된다. 도 7의 그래프는 각 인산염 담지 혼성체의 인산염 용출을 시간별로 측정한 것이다. 담지된 음이온의 초기 1시간동안 방출된 양은 인산염의 음전하가 높을수록 용출양이 가장 많았으며, 시간이 지남에 따라 모든 인산염 담지 LDH 혼성체는 일정 시간마다 일정 양을 방출하는 것으로 확인되었다. 또한 여타의 환경에 영향을 줄 수 있는 독성이온의 형성되지 않음을 확인하였다. 또한, 도 7의 그래프에서 볼 수 있듯이 담지된 음이온의 음전하가 높을수록 용출속도가 빨라지는 것을 확인할 수 있었다. 이로부터 음이온의 전하 조절을 통해 용출속도를 제어할 수 있음을 알 수 있다. 그러나 이러한 방출양은 EDS의 원소분석 결과 인의 함량과 다소 차이를 갖는다. 이는 여러 가지 요인으로 볼 수 있는데, EDS 원소분석 결과(표 1)로부터 K/P의 몰비는 인산염의 음전하가 낮은 순서대로 0.20, 0.18, 0.08 이다. LDH와 인산염과의 재결합 후 생성된 동공 속에서 Ca-Fe-PO4(-3)-LDH 보다 Ca-Fe-H2PO4(-1)-LDH, Ca-Fe-HPO4(-2)-LDH의 혼성체에서 많은 양의 K+이 존재함은 두 인산염 담지 LDH 혼성체의 동공 속에서 인산염(H2PO4 -1, HPO4 2-)이 PO4 3-로 변환되어 방출되는 것을 K+이 방해하는 것으로 제안할 수 있다. 따라서 여전히 많은 양의 K+-H2PO4 -1, 2K+-HPO4 2- 같은 인산염 종의 존재로 LDH 동공에 남아 있을 것으로 판단된다. 도 8은 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료의 성능을 한눈에 볼 수 있는 모식도를 나타낸 그림이다. In order to evaluate the phosphate elution functionality of phosphate-supported layered metal bihydride salts, phosphate ion dissolution was studied by ion chromatography in a buffer solution of about pH 5.0. A buffer solution (acetate buffer solution, 5.0 <pH <5.5) was used to prevent the neutralization of pH in the pH range of the pH similar to acid rain.Phosphate ions were collected by time at 0.1g / L per sample. Analyzed. Phosphates eluted from all phosphate-supported hybrids are detected in the form of ions of PO 4 3- , which are present in the presence of H 2 PO 4 (-1) and HPO 4 (-2) It is converted, because instability in the form of PO 4 3- is detected by the detector as PO 4 3- ions. The graph of FIG. 7 measures the phosphate elution of each phosphate-supported hybrid with time. In the initial 1 hour of the supported anion, the higher the negative charge of the phosphate, the higher the amount of elution, and as time passed, all the phosphate-supported LDH hybrids released a certain amount every time. It was also confirmed that no toxic ions were formed that could affect other environments. In addition, as shown in the graph of FIG. 7, the higher the negative charge of the supported anion was confirmed that the dissolution rate is faster. From this, it can be seen that the dissolution rate can be controlled by controlling the charge of the anion. However, these emissions are somewhat different from those of phosphorus in elemental analysis of EDS. This is due to various factors. From the results of the elemental analysis of EDS (Table 1), the molar ratio of K / P is 0.20, 0.18, 0.08 in order of low negative charge of phosphate. Ca-Fe-H 2 PO 4 (-1) -LDH, Ca-Fe-HPO 4 (-2) than Ca-Fe-PO 4 (-3) -LDH in the pores generated after recombination of LDH and phosphate The presence of large amounts of K + in the -LDH hybrids indicates that the phosphate (H 2 PO 4 -1 , HPO 4 2- ) is converted into PO 4 3- and released in the pores of two phosphate-supported LDH hybrids. It can be suggested that K + interferes. So still a large amount of K + -H 2 PO 4 -1 , 2K + -HPO 4 2- like The presence of phosphate species is believed to remain in the LDH pupil. 8 is a view showing a schematic view that can be seen at a glance the performance of the slow-acting fertilizer containing a three-dimensional layered metal double hydroxide of the present invention.

이러한 본 발명의 결과는 전술한 이온교환법으로 합성한 담체(대한민국 출원번호 10-2008-0054542)에 비해 많게는 1.5배 이상의 비료를 담지할 수 있는 것이다. 또한 인산염의 시간에 따른 용출량, 속도에 관한 시험 및 산성비와 같은 조건의 산성용액에서 산성 환경이 중화되는 결과를 도출해 봄으로서, 본 연구가 제시하고 있는 LDH 기반 비료담체의 기능을 효과적으로 할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 도 8에서 볼 수 있듯이 LDH 기반 무기 비료담체가 완효성 시비 기능과 함께 산성토양 중화작용을 갖는 다기능성 친환경 소재임을 판단할 수 있다.The result of the present invention is that it can carry a fertilizer of 1.5 times or more as compared to the carrier synthesized by the above-described ion exchange method (Korean Application No. 10-2008-0054542). In addition, the results of neutralizing the acidic environment in acidic solutions under conditions such as the rate of elution and rate of phosphate over time, and acid rain, suggest that the LDH-based fertilizer carrier proposed by this study can be effectively functioned. I could confirm it. Therefore, as can be seen in Figure 8 can be determined that the LDH-based inorganic fertilizer carrier is a multi-functional eco-friendly material having a neutralizing acid soil action with a slow fertilizing function.

앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염의 박리화 재결합 방법에 대한 모식도1 is a schematic diagram of a method for exfoliation and recombination of a layered metal dihydroxide of a three-dimensional structure of the present invention.

도 2는 합성된 벌크상태의 층상 금속 이중수산화염과 박리화된 층상 금속 이중수산화염 및 산화수가 다른 인산염(H2PO4(-1), HPO4(-2), PO4(-3))과의 재조합후의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염의 결정구조를 분말 X선 회절분석(XRD) 결과: (a) Ca-Fe-NO3(-1) LDH, (b) 박리화된 Ca-Fe-LDH (c) Ca-Fe-H2PO4(-1) LDH, (d) Ca-Fe-HPO4(-2) LDH, (e) Ca-Fe-PO4(-3) LDHFIG. 2 shows synthesized bulk layered metal bihydrides, exfoliated layered metal dihydrates, and phosphates having different oxidation numbers (H 2 PO 4 (-1), HPO 4 (-2), and PO 4 (-3) Powder X-ray diffraction analysis (XRD) of the crystal structure of the three-dimensional layered metal bihydride salt after recombination with (a) Ca-Fe-NO 3 (-1) LDH, (b) exfoliated Ca -Fe-LDH (c) Ca-Fe-H 2 PO 4 (-1) LDH, (d) Ca-Fe-HPO 4 (-2) LDH, (e) Ca-Fe-PO 4 (-3) LDH

도 3은 층상 금속 이중수산화염의 박리화및 음이온성 인산염과의 재결합 모식도 및 영상사진: (a) 박리화-재결합 모식도, (b) 왼쪽은 낱장으로 박리화된 층상 금속 이중수산화염의 콜로이드가 레이져 빔에 의한 틴들현상을 일으키는 사진 및 오른쪽은 음이온성 인산염과 재결합 후에 침전된 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료의 영상사진Figure 3 is a schematic diagram of the peeling and recombination of the layered metal double hydroxide and anionic phosphate, and images: (a) the peeling-recombination schematic, (b) the colloid of the layered metal double hydroxide peeled off in a single sheet The photo on the right hand side which causes the phenomenon of tind by the laser beam and the image on the right side of the fertilizer containing the three-dimensional layered metal bihydride salt of the present invention precipitated after recombination with anionic phosphate

도 4는 각각의 혼성체의 결정형태(morphology)를 관찰한 주사전자 현미경 영상사진(SEM): (a) Ca-Fe-NO3(-1) LDH, (b) Ca-Fe-H2PO4(-1) LDH, (c) Ca-Fe-HPO4(-2) LDH, (d) Ca-Fe-PO4(-3) LDH4 is a scanning electron micrograph (SEM) of the morphology of each hybrid: (a) Ca-Fe-NO 3 (-1) LDH, (b) Ca-Fe-H 2 PO 4 (-1) LDH, (c) Ca-Fe-HPO 4 (-2) LDH, (d) Ca-Fe-PO 4 (-3) LDH

도 5는 각각의 혼성체의 에너지 분산 X-ray 스펙트럼으로 분석한 결과: (a) Ca-Fe-H2PO4(-1) LDH, (b) Ca-Fe-HPO4(-2) LDH, (c) Ca-Fe-PO4(-3) LDHFigure 5 shows the energy dispersive X-ray spectra of each hybrid: (a) Ca-Fe-H 2 PO 4 (-1) LDH, (b) Ca-Fe-HPO 4 (-2) LDH , (c) Ca-Fe-PO 4 (-3) LDH

도 6은 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염의 토양산성화 방지에 대한 효과 영상:(a) pH=5.07에서 반응전 사진, (b) 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염이 첨가된 후 2시간 후의 pH=7.08 이 된 사진Figure 6 is an image of the effect on the soil acidification of the three-dimensional layered metal double hydroxide of the present invention: (a) before the reaction at pH = 5.07, (b) the layered metal double hydroxide of the three-dimensional structure of the present invention PH = 7.08 2 hours after addition

도 7은 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염에 담지된 인산염 방출 기능성을 평가하기 위하여 5.0<pH<5.5 조건의 완충용액 하의 인산염 이온 용출 이온크로마토그래피: (●) Ca-Fe-H2PO4(-1) LDH, (▲) Ca-Fe-HPO4(-2) LDH, (■) Ca-Fe-PO4(-3) LDHFig. 7 shows phosphate ion elution ion chromatography under buffer condition of 5.0 <pH <5.5 in order to evaluate the phosphate release functionality supported on the layered metal bihydride of the three-dimensional structure of the present invention: (●) Ca-Fe-H 2 PO 4 (-1) LDH, (▲) Ca-Fe-HPO 4 (-2) LDH, (■) Ca-Fe-PO 4 (-3) LDH

도 8은 본 발명의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료의 토양산성화 방지 및 비료 시비 효과 모식도Figure 8 is a schematic diagram of the soil acidification prevention and fertilizer fertilization effect of the slow-acting fertilizer containing a three-dimensional layered metal double hydroxide of the present invention

Claims (8)

[MII (1-x)MIII x(OH)2][An-]x/nzH2O의 화학식으로 표현되며, 층상구조의 MII (1-x)MIII x(OH)2 금속이중수산화염이 내부에 평균 1 내지 10nm 범위의 메조공극을 갖는 카드집 형태를 이루는 3차원 구조를 가지며, 상기 공극에는 음이온(An-)이 삽입된 형태인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염(상기 화학식 중 MII는 +2가의 금속 양이온이고, MIII은 +3가의 금속 양이온이며, An-는 수산화 이온(OH-), 질산 이온(NO3 -), PO4 3-, HPO4 2- 및 H2PO4 -로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 0<x<1, z는 0.1 내지 15).[M II (1-x) M III x (OH) 2 ] [A n- ] x / n zH 2 O, represented by the chemical formula of layered M II (1-x) M III x (OH) 2 The metal double hydroxide has a three-dimensional structure in the form of a card house having mesopores having an average of 1 to 10 nm range therein, the three-dimensional structure characterized in that the anions (A n- ) is inserted into the voids Layered metal bihydride salts (wherein M II is a + divalent metal cation, M III is a + trivalent metal cation, A n- is hydroxide ions (OH ), nitrate ions (NO 3 ), PO 4 3- , HPO 4 2- and H 2 PO 4 - and at least one member selected from the group consisting of 0 <x <1 and z are 0.1 to 15). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 MII는 Ca2+, Mg2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+, Co2+, Fe2+ Cu2+ 로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이고, MIII은 Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn3+, Ga3+, Co3+ 및 Ni3+ 로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염.M II is Ca 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Co 2+ , Fe 2+ and At least one member selected from the group consisting of Cu 2+ , and M III is at least one member selected from the group consisting of Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ , Mn 3+ , Ga 3+ , Co 3+, and Ni 3+ The layered metal double hydroxide of the three-dimensional structure characterized by the above. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 x는 0.2 내지 0.5범위인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염.X is in the range of 0.2 to 0.5 layered metal double hydroxide of a three-dimensional structure. ⅰ)MII MII 금속전구체를 극성용매에서 공침시켜 화학식 [MII (1-x)MIII x(OH)2][A′n-]x/nzH2O의 벌크상 층상 금속 이중수산화염을 제조하는 단계(MII는 +2가의 금속 양이온이고, MIII은 +3가의 금속 양이온이며, A′n-는 수산화 이온(OH-) 또는 질산 이온(NO3 -)이고, 0<x<1, z는 0.1 내지 15), II ) M II And Coprecipitation of the M II metal precursor in a polar solvent to prepare a bulk layered metal double hydroxide of the formula [M II (1-x) M III x (OH) 2 ] [A ′ n- ] x / n zH 2 O Step (M II is a + divalent metal cation, M III is a + trivalent metal cation, A ′ n- is a hydroxide ion (OH ) or a nitrate ion (NO 3 ) and 0 <x <1, z Is 0.1 to 15), ⅱ)상기 층상 금속 이중수산화 염을 1-butanol, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, CCl4, xylene 및 HCONH2(Formamide)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 용매에 반응시켜 양이온 표면 전하를 갖는 층상 금속 이중수산화염의 형태로 용해하는 단계 및 Ii) cationic surface charge by reacting the layered metal dihydroxide salt with one or more solvents selected from the group consisting of 1-butanol, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, CCl 4 , xylene and HCONH 2 (Formamide) Dissolving in the form of a layered metal double hydroxide having a iii)상기 양이온 표면 전하를 갖는 층상 금속 이중수산화염에 수산화 이온(OH-), 질산 이온(NO3 -), PO4 3-, HPO4 2- 및 H2PO4 -로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 음이온을 첨가하여 정전기적 인력 상호작용에 의한 카드집 형태로 재결합하는 단계를 포함한 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염 제조방법.iii) above with a cationic surface charge on the layer of metal double hydroxyl hydroxide ion in the flame (OH -), nitrate ion (NO 3 -), PO 4 3-, HPO 4 2- and H 2 PO 4 - 1, selected from the group consisting of Method of producing a three-dimensional layered metal double hydroxide comprising the step of recombination in the form of a card house by the electrostatic attraction interaction by adding more than one anion. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 음이온은 PO4 3-, HPO4 2- 및 H2PO4 -로 구성된 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염 제조방법.The anion is a method of producing a layered metal double hydroxide of three-dimensional structure, characterized in that at least one member selected from the group consisting of PO 4 3- , HPO 4 2- and H 2 PO 4 . 제4항 또는 제5항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 MII는 Ca2+, Mg2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+, Co2+, Fe2+ Cu2+ 로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이고, MIII은 Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn3+, Ga3+, Co3+ 및 Ni3+ 로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염 제조방법.M II is Ca 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Co 2+ , Fe 2+ and At least one member selected from the group consisting of Cu 2+ , and M III is at least one member selected from the group consisting of Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ , Mn 3+ , Ga 3+ , Co 3+, and Ni 3+ Method for producing a layered metal double hydroxide of a three-dimensional structure, characterized in that above. 제4항 또는 제5항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 x는 0.2 내지 0.5범위인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염 제조방법.Wherein x is in the range of 0.2 to 0.5, characterized in that the layered metal double hydroxide salt of a three-dimensional structure. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 3차원 구조의 층상 금속 이중수산화염을 포함한 완효성 비료.A slow-acting fertilizer comprising the layered metal double hydroxide of the three-dimensional structure according to any one of claims 1 to 3.
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