CN104557345A - 一种氮肥水凝胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氮肥水凝胶的制备方法,利用蔗渣为原料,通过研磨筛分,苯-醇抽提和酸性亚氯酸钠脱木素,制备综纤维素,然后将其选择性氧化和低温溶解处理,氧化综纤维素溶解液与研磨过筛后的豆渣均质共混后,在硫酸钠溶液中成形,经冷干,得到环境友好型氮肥水凝胶;通过该方法制得的环境友好型氮肥水凝胶呈白色颗粒,具有土壤保水作用,且氮含量较高,能够完全降解,对土壤无副作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种环境友好型氮肥水凝胶的制备方法,利用豆制品制造业的固体废弃物---豆渣为营养源,承载于改性纤维素凝胶中,制备出既能用于土壤保水又可缓释氮肥的水凝胶,属于天然高分子改性技术领域。
背景技术
纤维素是地球上来源最广泛、含量最丰富、廉价的可再生资源,其高分子具有聚合度大、结构稳定、可生物降解、良好的生物相容性及可衍生化等优良性质,广泛应用于纺织、轻工、化工、国防、石油、医药、环境保护和能源等部门。近年来石油资源日益减少,原油价格不断上涨,使得传统合成高分子工业的发展受到制约。再加之,合成高分子材料很难生物降解,造成的环境污染日益严重[1]。因此,可替代传统材料的环境友好型高分子的开发和利用日益受到人们的极大关注,尤其是农工业中的天然高分子废弃物如何在新技术、新材料和新能源领域中能够得到有效应用,已成为国内外科学家竞相开展的研究课题。
豆渣是利用大豆在生产大豆制品时所产生的剩余物质,常被视作饲料或废弃物。我国作为大豆原产国,拥有悠久的种植历史,但每年庞大的需求量都需通过进口来填补。较2000年大豆进口量1042万相比,之后的7年间年均保持增长16.7%,更在2008年时增幅达到21.5%,创下我国大豆进口量的历史最高记录[2]。按每加工一吨大豆产生2吨湿豆渣计算,目前国内大豆食品行业每年约生产2千万吨湿豆渣[3],其中含水量约在80~90%左右。但因豆渣中含过多的水分,导致运输困难,且极易腐败变质,通常用作饲料或直接丢弃。又因其极易腐败的特性,必须及时加工成食品或干豆渣方能保存与运输,然而干燥后的原料没有良好的销路等因素制约了豆渣的综合利用,造成了大量资源的浪费。
通过对豆渣成分的分析,发现豆渣中各种营养成分非常丰富,是一个尚未充分利用的宝贵资源。豆渣成分分析研究结果见表1与表2[4、5]。
表1 豆渣中矿物质和维生素(mg/100g干样)
表2 豆渣样本特征
表1、2表明,豆渣中含有大量对植物必须的营养元素,如N、P、K、Ca、Mg等,且含量丰富,完全可以将其加工后作为新型肥料使用。
众所周知,为了多、快、好的得到所需的农作物,需向作物中施加肥料,然而,传统化肥的不合理施用将对土壤产生一系列严重的影响[6]:①由于化学肥料中不同程度的含有Zn、Cu、Cr等重金属元素,且这些重金属与毒害元素进入土壤后难以被作物吸收或转化,使得重金属元素富集,造成土壤污染;②传统化肥皆为酸性肥料,长期施用同一种化肥,将加快土壤酸化。土壤酸化会导致有毒物质增加,使得土壤贫瘠;③单一化肥的过量使用,会导致土壤板结,破坏了土壤肥力结构,且降低了肥效;④同种化肥长期施用,将造成土壤中其他元素含量降低,导致土壤中元素失衡。在对土壤破坏的同时,不合理的施用化肥,不仅会对农产品品质造成相当恶劣的影响,还会污染当地的环境,甚至将带来一系列连锁问题。因此,如何开发出一种对环境友好的化肥是本发明需要解决的一个关键问题。
另一方面,化肥作用的体现离不开水的溶解,虽然土壤水分的含量可以通过灌溉或降水来调节,但对于我国淡水资源仅占全球水资源6%,且农业用水量约占用水总量80%的缺水国家来说,水资源将可能是制约我国农业发展的一个重大因素,因此,大力发展节水农业,是我国农业走可持续发展道路的必然选择。保水剂是近年来应用于农业生产的一项新型节水技术,它能够吸收自身质量数百倍至千倍以上水分的高分子聚合物,含有较强的吸水和保水能力,具有改善土壤物理性质、加快植物生长、减少灌溉次数以及提高肥料利用率等功效[7]。
基于保水剂的特性,结合化肥一起施用,是近年来节水、高效利用化肥的新方法,可由于保水剂产品类型主要是丙烯酰胺---丙烯酸盐共聚交联物,不易降解,且传统化肥的一系列弊端,迫使研究工作者不得不转向研发符合大自然自身利益的可降解材料,如何保证对作物有效供肥的同时又不对土壤产生危害是本发明重点研究和突破的内容。
参考文献
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发明内容
对于低附加值的豆渣原料作为氮肥的开发还没有足够的基础和技术的支撑,因此可完全降解、并兼有存/释水功能的天然高分子共混凝胶还未得到充分的工业化利用和开发。所以,本发明提供了一种环境友好型氮肥水凝胶的制造方法,该方法利用资源丰富的蔗渣为原料,提取纤维素和半纤维素,继而进行氧化改性,并进一步与豆渣进行溶解处理,制备具有一定吸水功能的可降解型氮肥水凝胶,进一步拓展豆渣及多糖高分子的应用领域,提升其附加值。
实现本发明目的采取的工艺技术方案如下:
①风干后的蔗渣进行研磨和筛分处理,得合格原料;
②采用苯-乙醇混合液对制得的合格蔗渣原料进行有机溶剂抽提;
③采用冰醋酸/亚氯酸钠/水处理已抽提过的蔗渣,以除去所含木素,得到蔗渣综纤维素;
④采用4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧(4-AcNH-TEMPO)/次氯酸钠(NaClO)/亚氯酸钠(NaClO2)体系对蔗渣综纤维素选择性氧化,氧化产物通过去离子水浸泡、离心分离和洗涤,至洗涤水呈中性,冷冻干燥,制得氧化综纤维素;
⑤采用氢氧化钠/尿素/水低温溶解碳水化合物的技术,在机械搅拌下将步骤④的氧化综纤维素进行溶解,溶解液通过离心去除液体中的气泡,得氧化综纤维素溶解液;
⑥豆渣经低温烘干后进行研磨和筛分处理,得合格原料;
⑦在强力机械搅拌下,将合格豆渣与步骤⑤氧化综纤维素溶解液按一定比例共混,至两者呈均质液,倒入磨具中,浸入热的硫酸钠(Na2SO4)溶液中进行凝固,所形成的凝胶用去离子水进行反复洗涤至中性,冷冻干燥,即得改性综纤维素共混豆渣的氮肥水凝胶。
本发明制备新型氮肥的方法,具体操作如下:
①蔗渣的备料过程:蔗渣原料进行风干处理,其中风干原料的干度根据不同地区不同季节空气湿度不同而不同,一般控制在75~95%的范围内,对干度在此范围内的蔗渣进行研磨后再筛分处理,取40~100目筛样为合格原料;
②有机溶剂抽提过程:取3.8~23.8g绝干合格蔗渣原料,用定性滤纸包好,放进装有50~2000ml苯-乙醇混合液(1:3~3:1 ml/ml,体积比)的索式抽提器中抽提6~12h,抽提完毕后,自然风干(风干干度约在75~95%),备用;
③综纤维素的提取过程:为了脱除蔗渣中含有的木素成分,抽提后的原料利用酸性亚氯酸钠法处理,处理过程如下:取3.0~22.8g抽提后的绝干蔗渣于密实袋中,同时加入50~650ml去离子水、1.5~25ml冰醋酸和1.5~25.0g亚氯酸钠,密封,混合均匀后置入65~85℃的恒温水浴中处理3~6h,处理完毕后将密封袋取出室温冷却,冷却后的样品转移至500~1000目尼龙网袋中用去离子水反复浸泡洗涤,直至物料pH值在6.0~8.0范围后,冷冻干燥,备用;
④氧化综纤维素的制备过程:将冷干后2.5~15.0g的综纤维素加入装有pH为4.8~6.8醋酸-醋酸钠缓冲液的三口瓶中,置于温度为40~60℃的数显恒温水浴锅内,待搅拌均匀后,依次加入0.1~0.5mmol 4-AcNH-TEMPO、0.5~2.5mmol NaClO和5.0~25.0mmol NaClO2,密封,24~120h后,氧化反应结束,反应物经离心分离去离子水反复洗涤(转速6000~10000r/min、每次离心时间10~30min)至pH值在6.0~8.0范围后,冷干,备用;
⑤氧化综纤维素的溶解过程:将1.5~10.0g的干燥氧化综纤维素完全转移至温度为-5~-20℃的氢氧化钠/尿素/水溶液(15~100ml)中,其中氢氧化钠/尿素/水溶液是指在15~100ml水中添加氢氧化钠和尿素,氢氧化钠的含量为氧化综纤维素质量的5~12%,尿素的含量为氧化综纤维素质量的8~20%;连续剧烈搅拌10~30min,所得溶解液进行离心(转速6000~10000r/min、每次离心时间10~30min),去除未溶解固体样及气泡,得到氧化综纤维素溶解液;
⑥合格豆渣的制备过程:豆渣原料进行洗净后,在20~40℃低温烘干,干度约85~99%,将其磨粉,取40~100目筛样,备用;
⑦共混凝胶制备过程:在强力机械搅拌下,将1.0~10.0g绝干合格豆渣与步骤⑤中的氧化综纤维素溶解液(两者比例为1g:5ml~1g:15ml)共混,至两者呈均质液,倒入磨具(Φ×1mm~Φ×5mm)中,浸入30~70℃质量百分比浓度为1~10%的硫酸钠(Na2SO4)溶液中凝固1~4h,所形成的凝胶用去离子水进行反复洗涤至pH值在6.0~8.0范围内,冷干,即得圆片状改性综纤维素共混豆渣的氮肥水凝胶;
⑧成品成分检测:氮含量通过501型氨敏电极测定,磷和钾含量通过电感耦合等离子体光谱仪测定;共混凝胶的保水性能通过下式测定: (式中:N-保水率,%;G0-共混凝胶膨胀质量,g;G-共混凝胶绝干质量,g);共混凝胶的降解性能通过下式测定:(式中:v-降解速率,g/(mm2·h);m0-共混凝胶膨胀质量,g;m1-经过一定时间降解后样品质量,g;t-凝胶降解时间,h;d-共混凝胶膨胀后直径,mm2)。
本发明的有益效果是:本发明首次使用选择性氧化改性后的蔗渣综纤维素与豆渣来制备新型肥料,利用制糖工业废弃物---甘蔗渣为原料经脱木素、选择性氧化改性和低温溶解处理,再与豆渣粉末均质共混得到新型环境友好型氮肥水凝胶。该方法不仅操作过程简单、清洁,综合利用了改性后综纤维素所具有的吸水凝胶特性以及豆渣中本身所拥有的营养元素。根据本申请提供的相关实验条件,所得成品呈白色颗粒,碳、氮含量较高,磷、钾、钙等植物必须营养元素也占有一定比例。合成的新型氮肥不仅起到了保水和保护土壤的作用,而且在使用的过程中能够完全降解,并缓慢释放氮肥,对土壤不造成任何污染和负担。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1:本氮肥水凝胶的制备方法,具体操作如下:
(1)蔗渣的备料过程
蔗渣原料进行风干处理,其中风干原料的干度根据不同地区不同季节空气湿度不同而不同,本实施例干度为75%,对蔗渣进行研磨后再筛分处理(过40目不过60目),得合格原料。
(2)有机溶剂抽提过程
取3.8g绝干合格蔗渣原料(因原料干度为75%,则实际称风干料5.0g),用定性滤纸包好,放进装有50ml苯-乙醇混合液(1:3ml/ml,体积比,则苯和乙醇的体积分别为12.5ml和37.5ml)的索式抽提器中抽提6h。抽提完毕后,自然风干,备用。
(3)综纤维素的提取过程
为了脱除蔗渣中含有的木素成分,抽提后的原料利用酸性亚氯酸钠法处理,处理过程如下:取3.0g抽提后的绝干蔗渣(如果风干干度为75%,则实际称风干料4.0g)于密实袋中,同时加入50ml去离子水、1.5ml冰醋酸和1.5g亚氯酸钠,密封,混合均匀后置入65℃的恒温水浴中处理3h,处理完毕后将密封袋取出室温冷却,冷却后的样品转移至500目尼龙网袋中用去离子水反复浸泡洗涤,直至物料pH值在6.0后,冷冻干燥,备用。
(4)氧化综纤维素的制备过程
将冷干后的2.5g综纤维素加入装有pH为4.8醋酸-醋酸钠缓冲液(为了获得pH为4.8的缓冲液,进行下列调控:=0.1mol/l,=0.1mol/l,=100ml,=2.2:1ml/ml)的三口瓶中,置于温度为40℃的数显恒温水浴锅内,待搅拌均匀后,依次加入0.1mmol 4-AcNH-TEMPO、0.5mmol NaClO和5.0mmol NaClO2,密封,24h后,氧化反应结束,反应物经离心分离(转速6000r/min、每次离心时间10min)和去离子水反复洗涤,至pH值在6.0后,冷干,备用。
(5)氧化综纤维素的溶解过程
取冷干后1.5g氧化综纤维素至温度为-5℃体积为15ml的氢氧化钠/尿素/水溶液中,其中在15ml水中,氢氧化钠的含量为氧化综纤维素质量的5%即溶液中含有0.075g氢氧化钠;尿素的含量为氧化综纤维素质量的8%即溶液中含有0.12g尿素;连续剧烈搅拌10min,反应物经离心分离(转速6000r/min、每次离心时间10min),去除未溶解固体样及气泡,得到氧化综纤维素溶解液。
(6)合格豆渣的制备过程
豆渣原料进行洗净后,在20℃低温烘干,干度约85%,将其磨粉,称取40~60目筛绝干样品1.0g(如果风干样干度为85%,则实际称1.2g风干样品)。
(7)共混凝胶制备过程
在强力机械搅拌下,将合格豆渣绝干样品1.0g与15ml氧化综纤维素溶解液共混,至两者呈均质液,倒入磨具(Φ×1mm)中,浸入30℃质量百分比浓度为1% Na2SO4溶液中凝固1h,所形成的凝胶用去离子水进行反复洗涤至pH值在6.0后,冷干,即得圆片状改性综纤维素共混豆渣的氮肥水凝胶。
(8)成品成分检测和结果
根据501型氨敏电极与电感耦合等离子体光谱仪测定成品中N、P、K含量分别为6.5%、1.7%、1.4%;共混凝胶的保水性为500%;共混凝胶约在400天后基本完全降解。
实施例2:本氮肥水凝胶的制备方法,具体操作如下:
(1)蔗渣的备料过程
蔗渣原料进行风干处理,其中风干原料的干度根据不同地区不同季节空气湿度不同而不同,本实施例干度为85%,对蔗渣进行研磨后再筛分处理(过60目不过80目),得合格原料。
(2)有机溶剂抽提过程
取15.0g绝干合格蔗渣原料(因原料干度为85%,则实际称风干料17.6g),用定性滤纸包好,放进装有500ml苯-乙醇混合液(1:1ml/ml体积比,则苯和乙醇的体积均为250ml)的索式抽提器中抽提9h,抽提完毕后,自然风干,备用。
(3)综纤维素的提取过程
为了脱除蔗渣中含有的木素成分,抽提后的原料利用酸性亚氯酸钠法处理,处理过程如下:取12.3g抽提后的绝干蔗渣(如果风干干度为85%,则实际称风干料14.5g)于密实袋中,同时加入350ml去离子水、15ml冰醋酸和15.0g亚氯酸钠,密封,混合均匀后置入75℃的恒温水浴中处理4h,处理完毕后将密封袋取出室温冷却,冷却后的样品转移至800目尼龙网袋中用去离子水反复浸泡洗涤,直至物料pH值在7.0后,冷冻干燥,备用。
(4)氧化综纤维素的制备过程
将冷干后的8.0g综纤维素加入装有pH为5.8醋酸-醋酸钠缓冲液(为了获得pH为5.8的缓冲液,进行下列调控:=0.1mol/l,=0.1mol/l,=100ml,=1.8:1ml/ml)的三口瓶中,置于温度为50℃的数显恒温水浴锅内,待搅拌均匀后,依次加入0.3mmol 4-AcNH-TEMPO、1.5mmol NaClO和15.0mmol NaClO2,密封,72h后,氧化反应结束,反应物经离心分离(转速8000r/min、每次离心时间20min)和去离子水反复洗涤,至pH值在7.0后,冷干,备用。
(5)氧化综纤维素的溶解过程
取冷干后6.0g氧化综纤维素至温度为-15℃体积为50ml的氢氧化钠/尿素/水溶液中,其中在49ml水中,氢氧化钠的含量为氧化综纤维素质量的8%即溶液中含有0.48g氢氧化钠;尿素的含量为氧化综纤维素质量的14%即溶液中含有0.84g尿素;连续剧烈搅拌20min,反应物经离心分离(转速8000r/min、每次离心时间20min),去除未溶解固体样及气泡,得到氧化综纤维素溶解液。
(6)合格豆渣的制备过程
豆渣原料进行洗净后,在30℃低温烘干,干度90%,将其磨粉,称取60~80目筛绝干样品5.0g(如果风干样干度为90%,则实际称5.6g风干样品)。
(7)共混凝胶制备过程
在强力机械搅拌下,将合格豆渣绝干样品5.0g与50ml氧化综纤维素溶解液共混,至两者呈均质液,倒入磨具(Φ×3mm)中,浸入50℃质量百分比浓度为5%的Na2SO4溶液中凝固2h,所形成的凝胶用去离子水进行反复洗涤至pH值在7.0后,冷干,即得圆片状改性综纤维素共混豆渣凝胶。
(8)成品成分检测和结果
根据501型氨敏电极与电感耦合等离子体光谱仪测定成品中N、P、K含量分别为7.7%、1.9%、1.7%;共混凝胶的保水性为2000%;共混凝胶约在300天后基本完全降解。
实施例3:环境友好型氮肥水凝胶的制备方法,具体操作如下:
(1)蔗渣的备料过程
蔗渣原料进行风干处理,其中风干原料的干度根据不同地区不同季节空气湿度不同而不同,本实施例干度为95%,对蔗渣进行研磨后再筛分处理(过80目不过100目),得合格原料。
(2)有机溶剂抽提过程
取23.8g绝干合格蔗渣原料(因原料干度为95%,则实际称风干料25.0g),用定性滤纸包好,放进装有2000ml苯-乙醇混合液(3:1ml/ml体积比,则苯和乙醇的体积分别为1500ml和500ml)的索式抽提器中抽提12h,抽提完毕后,自然风干,备用。
(3)综纤维素的提取过程
为了脱除蔗渣中含有的木素成分,抽提后的原料利用酸性亚氯酸钠法处理,处理过程如下:取22.8g抽提后的绝干蔗渣(如果风干干度为95%,则实际称风干料24.0g)于密实袋中,同时加入650ml去离子水、25ml冰醋酸和25.0g亚氯酸钠,密封,混合均匀后置入85℃的恒温水浴中处理6h,处理完毕后将密封袋取出室温冷却,冷却后的样品转移至1000目尼龙网袋中用去离子水反复浸泡洗涤,直至物料pH值在8.0后,冷冻干燥,备用。
(4)氧化综纤维素的制备过程
将冷干后的15.0g综纤维素加入装有pH为6.8醋酸-醋酸钠缓冲液(为了获得pH为6.8的缓冲液,进行下列调控:=0.1mol/l,=0.1mol/l,=100ml,=1.5:1ml/ml)的三口瓶中,置于温度为60℃的数显恒温水浴锅内,待搅拌均匀后,依次加入0.5mmol 4-AcNH-TEMPO、2.5mmol NaClO和25.0mmol NaClO2,密封,120h后,氧化反应结束,反应物经离心分离(转速8000r/min、每次离心时间20min)和去离子水反复洗涤,至pH值在8.0后,冷干,备用。
(5)氧化综纤维素的溶解过程
取冷干后10.0g氧化综纤维素完全转移至温度为-20℃体积为100ml的氢氧化钠/尿素/水溶液中,其中在在98ml水中,氢氧化钠的含量为氧化综纤维素质量的12%即溶液中含有1.2g氢氧化钠;尿素的含量为氧化综纤维素质量的20%即溶液中含有2.0g尿素;连续剧烈搅拌30min,所得溶解液进行离心(转速10000r/min、每次离心时间30min),去除未溶解固体样及气泡,得到氧化综纤维素溶解液。
(6)合格豆渣的制备过程
豆渣原料进行洗净后,在40℃低温烘干,干度约99%,将其磨粉,称取80~100目筛绝干样品10.0g(如果风干样干度为99%,则实际称10.1g风干样品)。
(7)共混凝胶制备过程
在强力机械搅拌下,将合格豆渣绝干样品10.0g与100ml氧化综纤维素溶解液共混,至两者呈均质液,倒入磨具(Φ×5mm)中,浸入70℃质量分数为10%的Na2SO4溶液中凝固4h,所形成的凝胶用去离子水进行反复洗涤至pH值在8.0后,冷干,即得圆片状改性综纤维素共混豆渣凝胶。
(8)成品成分检测和结果
根据501型氨敏电极与电感耦合等离子体光谱仪测定成品中N、P、K含量分别为9.1%、1.6%、1.4%;共混凝胶的保水性为800%;共混凝胶约在260天后基本完全降解。
Claims (2)
1.一种氮肥水凝胶的制备方法,其特征在于按如下步骤进行:
①风干后的蔗渣进行研磨和筛分处理,得合格原料;
②采用苯-乙醇混合液对制得的合格蔗渣原料进行有机溶剂抽提;
③采用冰醋酸/亚氯酸钠/水处理已抽提过的蔗渣,以除去所含木素,得到蔗渣综纤维素;
④采用4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧/次氯酸钠/亚氯酸钠体系对蔗渣综纤维素选择性氧化,氧化产物通过去离子水浸泡、离心分离和洗涤,至洗涤水呈中性,冷冻干燥,制得氧化综纤维素;
⑤采用氢氧化钠/尿素/水低温溶解碳水化合物的技术,在机械搅拌下将步骤④的氧化综纤维素进行溶解,溶解液通过离心去除液体中的气泡,得氧化综纤维素溶解液;
⑥豆渣经低温烘干后进行研磨和筛分处理,得合格原料;
⑦在强力机械搅拌下,将合格豆渣与氧化综纤维素溶解液共混,至两者呈均质液,倒入磨具中,浸入热的硫酸钠溶液中进行凝固,所形成的凝胶用去离子水进行反复洗涤至中性,冷冻干燥,即得改性综纤维素共混豆渣的氮肥水凝胶。
2.按权利要求1所述的氮肥水凝胶的制备方法,其特征在于具体操作如下:
①蔗渣的备料过程:蔗渣原料进行风干处理,其中风干原料的干度为75~95%,对风干的蔗渣进行研磨后再筛分处理,取40~100目筛样为合格原料;
②有机溶剂抽提过程:取3.8~23.8g绝干合格蔗渣原料,用定性滤纸包好,放进装有50~2000ml苯-乙醇混合液的索式抽提器中抽提6~12h,抽提完毕后,自然风干,风干干度为75~95%,备用,其中苯:乙醇的体积比为1:3~3:1;
③综纤维素的提取过程:取3.0~22.8g抽提后的绝干蔗渣于密实袋中,同时加入50~650ml去离子水、1.5~25ml冰醋酸和1.5~25.0g亚氯酸钠,密封,混合均匀后置入65~85℃的恒温水浴中处理3~6h,处理完毕后将密封袋取出室温冷却,冷却后的样品转移至500~1000目尼龙网袋中用去离子水反复浸泡洗涤,直至物料pH值在6.0~8.0后,冷冻干燥,备用;
④氧化综纤维素的制备过程:将冷干后2.5~15.0g的综纤维素加入pH为4.8~6.8的醋酸-醋酸钠缓冲液中,置于温度40~60℃下搅拌均匀后,依次加入0.1~0.5mmol 4-AcNH-TEMPO、0.5~2.5mmol NaClO和5.0~25.0mmol NaClO2,密封,24~120h后,氧化反应结束,反应物经离心分离,去离子水反复洗涤至pH值在6.0~8.0后,冷干,备用;
⑤氧化综纤维素的溶解过程:将1.5~10.0g的冷干氧化综纤维素完全转移至温度为-5~-20℃的15~100ml氢氧化钠/尿素/水溶液中,其中氢氧化钠/尿素/水溶液是指在15~100ml水中添加氢氧化钠和尿素,氢氧化钠的含量为氧化综纤维素质量的5~12%,尿素的含量为氧化综纤维素质量的8~20%;连续剧烈搅拌10~30min后,离心,去除未溶解固体样及气泡,得到氧化综纤维素溶解液;
⑥合格豆渣的制备过程:豆渣原料进行洗净后,在20~40℃低温烘干,干度85~99%,将其磨粉,取40~100目筛样,备用;
⑦共混凝胶制备过程:在强力机械搅拌下,将1.0~10.0g绝干合格豆渣与步骤⑤中的氧化综纤维素溶解液共混,其中豆渣:溶解液为1g:5ml~1g:15ml,混合至两者呈均质液,倒入磨具中,浸入30~70℃质量百分比浓度为1~10%的硫酸钠溶液中凝固1~4h,所形成的凝胶用去离子水进行反复洗涤至pH值为6.0~8.0,冷干,即得改性综纤维素共混豆渣的氮肥水凝胶。
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