加入0.1 g聚乙烯醇、5mL冰乙酸，粉碎，将粉碎后的粘 稠物直接转移至水热反应釜中，在190°C下反应10小时，反应结束后调节pH为中性，干燥得 到碳肥料增效剂。
[0027] 实施例12热解法制备生物质碳材料 将30g蔬菜废弃物置于管式炉中，氮气气氛下，500摄氏度煅烧0. 5小时，得到生物质碳 材料。
[0028] 实施例13不添加高分子和有机酸水热法制备碳肥料增效剂 将30g蔬菜废弃物置于粉碎机中粉碎，将粉碎后的粘稠物直接转移至水热反应釜中， 在20(TC下反应8小时，反应结束后，干燥得到碳肥料增效剂。
[0029] 实施例14不添加高分子水热法制备碳肥料增效剂 将30g蔬菜废弃物置于粉碎机中，加入15mL冰乙酸，粉碎，将粉碎后的粘稠物直接转移 至水热反应釜中，在200°C下反应8小时，反应结束后，干燥得到碳肥料增效剂。
[0030] 实施例15利用蔬菜废弃物制备的碳肥料增效剂在调节植物生长方面的应用 (1)碳肥料增效剂使用浓度室内盆栽试验 按大豆每亩施肥量换算室内盆栽的施肥量，然后将实施例6制备的碳肥料增效剂配制 成碳的质量分数分别为〇、〇. 5%。、1%。，3%。，5%。的碳肥料增效剂，每个处理设置5盆，每盆5 株，培养45天。测试大豆全植株生物量，统计分析。
[0031] 表1利用蔬菜废弃物制备的碳肥料增效剂在调节植物生长的评价数据表
从表1可以看出，利用蔬菜废弃物制备的碳肥料增效剂具有促进植物生长的作用，随 着碳浓度的增大，大豆苗的质量先增大后减少，当碳浓度增大到3%。时，大豆苗的生长速率 最快，质量达到6. 5g，而当浓度达到5%。时，大豆苗生长速率减缓，质量为4. 9g，说明碳的质 量分数为3%。的碳肥料增效剂能够显著促进植物生长。
[0032] (2 )肥料减量室内盆栽试验 以碳肥料增效剂适宜添加比例3%。为基础，设置100%、60%的肥料施用及添加碳肥料增 效剂3%。的肥料施用处理，每个处理5盆，每盆5株，培养45天，测试大豆全植株生物量，统 计分析。
[0033] 表2利用蔬菜废弃物制备的碳肥料增效剂调节植物生长的评价数据表
从表2可以看出，与正常施肥（即100%)相比，增加3%。碳肥增效剂后，大豆苗的鲜重增 加了 2. 6g，在施肥量减为60%时，在肥料中加入3%。碳肥料增效剂后，大豆苗的鲜重比正常 施肥（即100%)重I. 4g，说明利用蔬菜废弃物制备的碳肥料增效剂在促进植物生长的同时 能够减少施肥量。
[0034] 实施例16水中重金属铬离子吸附实验 含络离子的溶液配制：称取干燥的重络酸钾（K2Cr2O7，优级纯）2. 829±0.0 OOlg转移 至1000 mL容量瓶中，加入0. 067mol盐酸，定容，配得铬溶液（1000mg/L)。
[0035] 在含铬离子的溶液（1000 mg/L)中加入实施例1、6、12、13、14所制备的碳肥料增 效剂，调节PH为1，在恒温振荡器上震20小时，反应结束后，取上清液，加入显色剂，测吸光 度，并结合标准曲线计算碳肥料增效剂的吸附容量。
[0036] 表3实施例1、6、12、13、14得到的碳肥料增效剂对铬离子吸附容量数据表
从上述结果可知，本发明方法中的高分子是必不可少的，蔬菜废弃物中加入有机酸、高 分子后合成的碳肥料增效剂的吸附容量最大，而直接热解得到的碳材料的吸附容量最小。 本发明制备的碳肥料增效剂在调节植物生长的过程中，能吸附土壤中重金属、改善土壤质 量的目的。
[0037] 实施例17吸附有机污染物罗丹明B的实验 溶液配制：配制浓度为l〇〇mg/L的罗丹明B溶液待用。
[0038] 将实施例1、6、12、13、14所制备的碳肥料增效剂加入到100mg/L的罗丹明B溶液 中，在恒温振荡器上震20小时，反应结束后，取上清液，测吸光度，计算罗丹明B的去除率。
[0039] 表4实施例1、6、12、13、14得到的碳肥料增效剂对罗丹明B去除率数据表
从上表可知，当蔬菜废弃物中加入有机酸、高分子后，得到的碳肥料增效剂对罗丹明B 的去除率是不加高分子或直接热解得到的碳材料的2倍，可见高分子在该发明方法中必不 可少。从而也充分证明了本发明方法将蔬菜废弃物被转化为碳肥料增效剂，不仅能和肥料 一起施用来促进植物生长，达到节肥增产的目的，而且能有效去除土壤中重金属离子和有 机物污染。
【主权项】
1. 一种利用蔬菜废弃物制备碳肥料增效剂的方法，其特征在于：在密闭容器中，加入 粉碎的蔬菜废弃物、水溶性高分子和有机酸，在160~300°C下充分反应，调节pH值至中性， 得到碳肥料增效剂。2. 根据权利要求1所述制备碳肥料增效剂的方法，其特征在于：所述的水溶性高分子 选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、聚乙烯醇。3. 根据权利要求1所述制备碳肥料增效剂的方法，其特征在于：所述的有机酸选自甲 酸、乙酸、丙酸、乙二酸。4.根据权利要求1至3任意之一所述制备碳肥料增效剂的方法，其特征在于：所述的 蔬菜废弃物、水溶性高分子和有机酸的质量比为（30~10):(2~0. 1):(20~5)。5. 根据权利要求1所述制备碳肥料增效剂的方法，其特征在于：反应温度为190~ 230。。。6. 根据权利要求1所述制备碳肥料增效剂的方法，其特征在于：在160~300°C下充分 反应后加入有氮、磷、钾肥和微量元素。7. 权利要求1所述制备方法制备得到的碳肥料增效剂。8. 权利要求7所述碳肥料增效剂在调节植物生长中的应用。9. 权利要求7所述碳肥料增效剂在修复重金属污染土壤中的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种利用蔬菜废弃物制备碳肥料增效剂的方法，其具体步骤是在密闭容器中，加入粉碎的蔬菜废弃物和水溶性高分子，并加入有机酸，在160～300℃下反应，经干燥得到碳肥料增效剂。本发明以蔬菜废弃物为原料制备碳肥料增效剂，制备方法简单、成本低廉，有效解决蔬菜废弃物污染问题，本发明方法制备的碳肥料增效剂添加到肥料中能促进植物生长，而且具有节肥增产的作用。
【IPC分类】C05G3/00, A01P21/00, A01N61/00, B09C1/00
【公开号】CN105016852
【申请号】CN201510298850
【发明人】党桃桃
【申请人】西安博纳材料科技有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年6月3日