CN105732196A - 一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纳米二氧化钛生长促进剂的制备工艺，该生长促进剂利用偏钛酸和硫酸为原料，辅助以纳米材料，最终制得纳米级二氧化钛生长促进剂，其制备工艺包括以下步骤：a、偏钛酸溶解于硫酸中获得硫酸氧钛溶液；b、将硫酸氧钛溶液进行水解得到水解液；c、水解液中加入纳米材料，并使纳米材料分散均匀；d、对水解料进行干燥得到干燥料，得到的纳米二氧化钛植物生长促进剂能够明显促进植物生长，有助于植物对养分的吸收，可以减少化肥的使用量，提高作物的抗病能力，而且不含激素，在无公害绿色植物的生产中具有非常好的前景。

Description

一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺
技术领域
本发明属于复合肥料生产技术领域，具体涉及一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺。
背景技术
植物在生长时期需要充足的肥料供应才能够达到所需的品质，但近些年来有机肥施用量减少，而氮磷钾肥的用量日益增加，长时间施用后，植物的微量元素相对缺乏，营养平衡失调，植物的生长会受到影响，品质随之下降。蔬菜作为人们食用的必需品，其生长品质对人们健康的影响非常直接，例如黄瓜，黄瓜既可美容又可以减肥，是很受人们欢迎的一种蔬菜，是菜农朋友种植的首选蔬菜，在种植时期肥料的施用要特别的注意。黄瓜是一种高产蔬菜，结瓜期长，需满足长期生长发育需要的营养，应及时分期追肥。生产1000公斤黄瓜需纯氮2.6公斤、五氧化二磷1.5公斤、氧化钾3.5公斤。黄瓜定植前，亩施优质有机肥500～750公斤、磷肥25～30公斤做基肥。黄瓜进入结瓜初期进行第一次追肥，亩追施氮肥10～15公斤，磷、钾肥各15～20公斤，以后每隔7～10天结合浇水追一次肥，整个黄瓜生育期追肥8～10次，也可以按0.3％的化肥浓度与增瓜灵混合进行叶面喷施，但随着近些年有机肥施用量的减少,氮、磷、钾肥用量的日益增加,微量元素相对缺乏,营养平衡失调,蔬菜生长会受到影响,品质随之下降。
施用纳米微量元素肥料以提高黄瓜的产量和质量的研究和应用还处于空白阶段，纳米微量元素肥料的使用和制备方法更是没有成熟的做法。
发明内容
本发明提供了一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，该制备工艺将纳米材料掺杂进二氧化钛的水解液中，然后进行干燥、包膜制得纳米二氧化钛植物生长促进剂，该生长促进剂作为纳米微量元素复合肥来进行使用，生产出的纳米微量元素复合肥能够提高养分的利用率，可以适当减少化肥用量，减小对生态环境的影响和危害。
本发明的具体技术方案是：
一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，关键点是，该生长促进剂利用偏钛酸和硫酸为原料，辅助以纳米材料，最终制得纳米级二氧化钛生长促进剂，其制备工艺包括以下步骤：
a、偏钛酸溶解于硫酸中获得硫酸氧钛溶液；
b、将硫酸氧钛溶液进行水解得到偏钛酸水解液；
c、水解液中加入纳米材料，并使纳米材料分散均匀；
d、对水解料进行干燥得到干燥料；
e、对干燥料进行粉碎，在粉碎过程中用有机包膜剂对纳米粒子外表面进行包膜，最终得到纳米二氧化钛植物生长促进剂。
所述步骤a中，偏钛酸为水洗至Fe含量在1000ppm-1500ppm之间的偏钛酸，硫酸采用98％的浓硫酸。
所述步骤a中，偏钛酸为粉末状的水合二氧化钛，计量时，硫酸与二氧化钛的质量之比为2.1:1-2.4：1，并且在98℃-100℃下搅拌溶解，所用搅拌机的转速为80r/min。
所述步骤b中，水解时将硫酸氧钛和氨水并流加入水解锅中进行常温常压水解，硫酸氧钛和氨水的加入速比使得水解锅内混合溶液的pH值在5.5-7.5之间，水解时通过乳化机进行高速乳化，乳化机的转速大于18000r/min。
所述步骤c中，纳米材料包括粒径为5-15nm的纳米碳酸钙、粒径为5-15nm的纳米氧化镁及粒径小于20nm的纳米氧化锌，加入量分别为二氧化钛质量的3.6％、3％及3％。
所述步骤d中，干燥所用的设备为喷雾干燥机。
所述干燥机的进口热空气的温度为550℃-600℃，排出口干燥料的温度为100℃-110℃，干燥室的压力为0.196MPa。
所述步骤e中，粉碎所用设备为气流粉碎机，粉碎过程中加入0.75％的有机硅对纳米二氧化钛进行包膜。
所述的有机硅为含有1％CPPU细胞***素的有机硅。
本发明的有益效果是：一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，该制备工艺将纳米材料掺杂进二氧化钛的水解液中，然后进行干燥、包膜制得纳米二氧化钛植物生长促进剂，该生长促进剂中所用的纳米材料包括碳酸钙、氧化镁及氧化锌，该三种成分为植物所必需的生长要素，使用该生长促进剂作为复合肥料可以减少化肥用量，避免环境污染，而且该生长促进剂能够增加植物叶绿素，光合作用效果明显增强，植物的生长促进效果较为明显。
具体实施方式
本发明涉及一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，该生长促进剂利用偏钛酸和硫酸为原料，辅助以纳米材料，最终制得纳米级二氧化钛植物生长促进剂。
具体实施例，该生长促进剂的具体制备工艺包括以下步骤：
a、偏钛酸溶解于硫酸中获得硫酸氧钛溶液，所用偏钛酸为水洗至Fe含量在1000ppm-1500ppm之间的偏钛酸，硫酸采用98％的浓硫酸，偏钛酸为粉末状的水合二氧化钛，计量时，硫酸与二氧化钛的质量之比为2.2:1，并且在98℃-100℃下搅拌溶解，所用搅拌机的转速为80r/min；
b、将硫酸氧钛溶液进行水解，水解时将硫酸氧钛和氨水并流加入水解锅中进行常温常压水解，水解后得到偏钛酸水解液，硫酸氧钛和氨水的加入速比使得水解锅内混合溶液的pH值在5.5-7.5之间，水解时通过乳化机进行高速乳化，乳化机的转速大于18000r/min，乳化作用是避免水解时二氧化钛发生硬团聚，水解过程中，当pH值低于5.5时，水解较为困难，当pH值高于7.5时，水解速度过快，影响后续的乳化效果；
c、在水解液中加入纳米材料，并通过高速搅拌使纳米材料分散均匀，所用的纳米材料包括粒径为5-15nm的纳米碳酸钙、粒径为5-15nm的纳米氧化镁及粒径小于20nm的纳米氧化锌，加入量分别为二氧化钛质量的3.6％、3％及3％，该三种纳米材料均为植物生长所需的成分；
d、对水解料进行干燥得到干燥料，干燥所用的设备为喷雾干燥机，所述干燥机的进口热空气的温度为550℃-600℃，排出口干燥料的温度为100℃-110℃，干燥室的压力为0.196MPa；
e、对干燥料进行粉碎，粉碎所用设备为气流粉碎机，粉碎的目的是使团聚的二氧化钛分散开，粉碎过程中加入0.75％的有机硅对纳米二氧化钛粒子外表面进行包膜，所用的有机硅为含有1％CPPU细胞***素的有机硅，包膜的作用是避免二氧化钛发生软团聚，粉碎包膜完成后，得到纳米二氧化钛植物生长促进剂。
选取主要蔬菜品种之一的黄瓜进行盆栽试验，研究微量元素单施及配施对黄瓜生长发育、产量、品质等方面的影响，发现黄瓜施用本发明的纳米二氧化钛植物生长促进剂有明显的增产效果。黄瓜施用该促进剂能提高养分的利用率，在施足有机肥的前提下，可以适当减少化肥的用量，以减少化肥对生态环境造成的影响和危害，提高作物的抗病能力，无激素，在无公害蔬菜生产中具有很好的发展应用前景。
还可以在常规施肥基础上再施用该纳米二氧化钛生长促进剂，能够不同程度提高黄瓜叶片叶绿素含量，改善黄瓜内在构成因素，为黄瓜优质高产奠定基础。此外，由于偏钛酸中少量Fe元素的存在，二氧化钛粉末具备光敏效应，生产出的二氧化钛生长促进剂也具备一定的光敏效应。

Claims (9)

1.一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，其特征在于：该生长促进剂利用偏钛酸和硫酸为原料，辅助以纳米材料，最终制得纳米级二氧化钛植物生长促进剂，其制备工艺包括以下步骤：
a、偏钛酸溶解于硫酸中获得硫酸氧钛溶液；
b、将硫酸氧钛溶液进行水解得到偏钛酸水解液；
c、水解液中加入纳米材料，并使纳米材料分散均匀；
d、对水解料进行干燥得到干燥料；
e、对干燥料进行粉碎，在粉碎过程中用有机包膜剂对纳米粒子外表面进行包膜，最终得到纳米二氧化钛植物生长促进剂。
2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤a中，偏钛酸为水洗至Fe含量在1000ppm-1500ppm之间的偏钛酸，硫酸采用98％的浓硫酸。
3.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤a中，偏钛酸为粉末状的水合二氧化钛，计量时，硫酸与二氧化钛的质量之比为2.1:1-2.4：1，并且在98℃-100℃下搅拌溶解，所用搅拌机的转速为80r/min。
4.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤b中，水解时将硫酸氧钛和氨水并流加入水解锅中进行常温常压水解，硫酸氧钛和氨水的加入速比使得水解锅内混合溶液的pH值在5.5-7.5之间，水解时通过乳化机进行高速乳化，乳化机的转速大于18000r/min。
5.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤c中，纳米材料包括粒径为5-15nm的纳米碳酸钙、粒径为5-15nm的纳米氧化镁及粒径小于20nm的纳米氧化锌，加入量分别为二氧化钛质量的3.6％、3％及3％。
6.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤d中，干燥所用的设备为喷雾干燥机。
7.根据权利要求6所述的一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，其特征在于：所述干燥机的进口热空气的温度为550℃-600℃，排出口干燥料的温度为100℃-110℃，干燥室的压力为0.196MPa。
8.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤e中，粉碎所用设备为气流粉碎机，粉碎过程中加入0.75％的有机硅对纳米二氧化钛进行包膜。
9.根据权利要求8所述的一种纳米二氧化钛植物生长促进剂的制备工艺，其特征在于：所述的有机硅为含有1％CPPU细胞***素的有机硅。
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