一种含铁棉秆吸盐材料的制备及其应用的方法

本发明属于土壤盐碱地改良，具体涉及一种含铁棉秆吸盐材料制备及其应用的方法。

背景技术：

1、我国有5亿亩可开发利用的盐碱地，这些土地资源的合理开发利用，对于保障我国粮食安全具有重要意义。围绕盐碱地改良，近年来开发了多种盐碱土壤改良的方法。专利cn202310985250.4公布了一种盐碱地土壤化学改良剂及改良方法，用磷酸二氢钾对生物炭进行改性，然后将改性生物炭/过磷酸钙复合材料和有机肥混合交联得到复合材料，可实现对盐碱土的有效改良。专利cn202310502133.8公布了一种盐碱地土壤改良方法，采用羊毛酸、对羟基苯甲酸丁酯、柠檬酸钠、甘草次酸、木醋液、芸苔素内酯、腐殖酸、秸秆等进行复合，制备了土壤调节剂，通过对土壤淋洗处理，加入上述调节剂，对土壤进行处理后播种牧草，可以促进种子萌发和植物生长。专利cn202310600574.1公布了一种针对土壤盐碱地调养的液体肥及其制备方法，采用氨水、秸秆、腐殖酸、磷酸二氢钾、固氮菌、解磷菌等复配制备了液体肥，可以改良土壤微环境，调节土壤酸碱度，维持土壤微生态平衡。专利cn202111576785.3公布了一种盐碱地改良的方法，通过在土壤中添加腐熟牛粪、腐熟鸡粪、尿素、黄腐酸钾后，第二年施加脱硫石膏，降低土壤盐分的聚集，缓解土壤盐渍化问题。上述方法均利用了生物质材料包括秸秆、粪肥等，可以起到改良土壤生态结构的作用，同时添加了一些有机或无机的土壤盐离子调控剂，这对于调控土壤理化性质具有一定的作用。然而，这些方法过程复杂，限制了应用的可推广性。如何更加简单地对秸秆生物质改性，提高材料对土壤盐分的阻控能力，成为缓解作物盐害的重要突破口。

2、本发明将利用尿素和过氧化氢混合溶液对棉秆进行预处理，加入一定比例的硫酸亚铁溶液，超声负载后，在室温条件下进行静态反应，然后充分洗涤过滤后，加入过硫酸铵和连二亚硫酸钾的混合溶液，通过水热反应制备含铁棉秆吸盐材料，并将材料和尿素混合后施用于土壤表层，降低土壤盐渍化的风险。

技术实现思路

1、本发明针对土壤盐渍化污染的问题，建立了一种含铁棉秆吸盐材料制备及其应用的方法。该方法通过尿素和过氧化氢混合溶液对棉秆进行预处理，打破棉秆致密的结晶结构和顽固的木质素组分，加入一定量的硫酸亚铁，超声负载后，在室温条件下静态反应，然后充分洗涤过滤后，加入过硫酸铵、连二亚硫酸钾等混合溶液，通过水热反应制备含铁棉秆吸盐材料，并将材料和尿素混合施用，可以有效缓解土壤盐渍化问题。该材料成本低廉、吸盐性能良好，适合大面积推广应用。

2、本发明的技术方案：

3、一种含铁棉秆吸盐材料的制备方法，步骤如下：

4、从棉田取回新鲜的棉秆，自然阴干后粉碎，加入到尿素和过氧化氢的混合水溶液中，棉秆和混合水溶液的质量比控制在1：(20-50)，超声2-5min，然后在20-30℃条件下，静置20-30min，再加入feso4·7h2o混合水溶液，充分搅拌后，超声2-10min，将混合体系置于25℃、180r/min的恒温振荡器上培养5-24h，用清水洗涤材料2-3次后，室温条件下自然阴干后，加入到水热反应釜的溶液中，溶液中含有棉秆质量1-2％的过硫酸铵和0.1％-0.5％的连二亚硫酸钾，棉秆和水热反应釜中水的质量比控制在1：(10-20)，在80-100℃条件下反应5-10h，待冷却至室温时，用清水洗涤2-3次，固液分离后，固体材料在60-80℃鼓风干燥箱中充分干燥15-20h，得到固体粉末，即为含铁棉秆吸盐材料。

5、所述的尿素和过氧化氢质量比分别为混合水溶液质量的0.5-2％和5-10％。

6、所述的feso4·7h2o混合水溶液中硫酸亚铁质量控制为初始棉秆质量的1-10％、月桂酸酐质量控制在初始棉秆质量的0.1-2％。

7、上述得到的含铁棉秆吸盐材料的应用，将含铁棉秆材料与尿素按照(50-100)：1的质量比充分混合，然后按照每平方米施用混合材料0.5-2.0kg的材料施用，修复时间控制在3-12个月，定期采集土壤样品，测定土壤表层总盐的含量。

8、本发明的有益效果：本发明采用廉价易得的棉秆，通过尿素和过氧化氢混合水溶液对棉秆进行预处理，打破棉秆表层纤维致密的结构，并与硫酸亚铁和月桂酸酐混合水溶液反应，并在过硫酸铵和连二亚硫酸钾混合水溶液中通过水热反应制备含铁棉秆吸盐材料，增加含铁棉秆材料的离子交换能力，将制备的含铁棉秆材料和尿素混合后施入土壤中，可以有效缓解土壤盐渍化问题。该材料具有良好的吸盐性能，适合在盐碱土壤中广泛推广应用。

技术特征：

1.一种含铁棉秆吸盐材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的尿素和过氧化氢质量比分别为混合水溶液质量的0.5-2％和5-10％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的feso4·7h2o混合水溶液中硫酸亚铁质量控制为初始棉秆质量的1-10％、月桂酸酐质量控制在初始棉秆质量的0.1-2％。

4.权利要求1-3任一所述的制备方法得到的含铁棉秆吸盐材料的应用，其特征在于，将含铁棉秆材料与尿素按照(50-100)：1的质量比充分混合，然后按照每平方米施用混合材料0.5-2.0kg的材料施用，修复时间控制在3-12个月，定期采集土壤样品，测定土壤表层总盐的含量。

技术总结
本发明属于土壤盐碱地改良技术领域，公开了一种含铁棉秆吸盐材料的制备及其应用的方法。该方法通过尿素和过氧化氢混合溶液对棉秆进行预处理，打破棉秆致密的结晶结构和顽固的木质素组分，加入一定量的硫酸亚铁，超声负载后，在室温条件下静态反应，然后充分洗涤过滤后，加入过硫酸铵、连二亚硫酸钾等混合溶液，通过水热反应制备含铁棉秆吸盐材料，并将材料和尿素混合施用，可以有效缓解土壤盐渍化问题。该材料成本低廉、吸盐性能良好，适合大面积推广应用。

技术研发人员：景旭东,陈俊杰,张凤华,王开勇,赵志辉,孙贤贤
受保护的技术使用者：石河子大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29