本發(fā)明涉及溫敏材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溫敏性纖維石墨烯復(fù)合保水包膜材料的制備方法。
背景技術(shù)：
在過去的十多年，多孔納米材料在藥物制劑方面的發(fā)展引起了許多科研人員的興趣。由于纖維素的生物相容性以及易降解，將纖維素應(yīng)用于藥劑學(xué)、納米藥物、生物技術(shù)等方面也逐漸成為熱點(diǎn)。將介孔材料與纖維素結(jié)合得到的復(fù)合材料也成為許多研究者的熱點(diǎn)，首先，纖維素?zé)o毒無害，二氧化硅具有高熔點(diǎn)、無毒、高穩(wěn)定性等特殊性質(zhì)，將兩者結(jié)合作為輔料是具有一定的可行性。
現(xiàn)在，化肥在全世界的農(nóng)業(yè)種植中已經(jīng)相當(dāng)普及了，但是化肥在土壤中容易流失與揮發(fā)，導(dǎo)致植物不能完全吸收利用并引起了能源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。因此，提高化肥的利用率，并減少多次施肥的人工成本和所帶來的環(huán)境污染，成為了研究者們的研究方向。
張凈《纖維素基雜化材料的制備及其溫敏性能研究》一文中通過濃硫酸預(yù)處理法得到納米纖維素懸浮液，利用靜電吸附法制備出了高比表面積的納米纖維素-二氧化硅雜化材料，并利用原子轉(zhuǎn)移自由基反應(yīng)制備出了具有溫敏效應(yīng)的納米纖維素溫敏材料，對(duì)樣品的緩釋性能進(jìn)行探究，證實(shí)了納米纖維素溫敏材料具有良好的緩釋性能，但是在某些機(jī)械性能如韌性較差，這使這些溫敏材料的應(yīng)用受到很大限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種溫敏性纖維石墨烯復(fù)合保水包膜材料的制備方法，制備工藝簡單，且可以避免原料石墨烯進(jìn)行團(tuán)聚，包膜材料具有保護(hù)隔離作用，減少或阻止內(nèi)部肥料的釋放。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種溫敏性纖維石墨烯復(fù)合保水包膜材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將20-30重量份的石墨烯溶于100-200重量份無水乙醇中，快速磁力攪拌下滴加2-5重量份氨水，加完后持續(xù)攪拌，將1-2重量份十六烷基三甲基溴化銨先溶解在無水乙醇后，在快速攪拌下滴加溶液，保持60-80℃，磁力攪拌2-5小時(shí)，待用；
（2）將10-15重量份纖維浸泡在20-30重量份氨水40-60分鐘后，取出纖維加入步驟（1）所得物中，低溫超聲分散后，磁力攪拌1-12小時(shí)后，20-30℃，放置2-3天，待用；
（3）將步驟（2）所得溶液水浴加熱35-55℃，邊攪拌邊加入3-6重量份納米二氧化硅，保持溫度加熱40-60分鐘后，加入2-4重量份戊二醛，保持溫度，，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10-12小時(shí)，以乙酸鈉的無水乙醇溶液為萃取劑，萃取去除十六烷基三甲基溴化銨，進(jìn)行離心后依次用蒸餾水，乙醇洗滌3-4次后進(jìn)行凍干，既得所述溫敏性纖維石墨烯復(fù)合保水包膜材料。
步驟（2）所述的低溫超聲分散為在冰水浴中處理5-10分鐘后，超聲分散，超聲頻率為40-80khz，每次保持5分鐘，間隔1分鐘，重復(fù)5-6次。
所述的纖維為來源為小麥秸稈，玉米秸稈，大豆秸稈，甘蔗渣中的一種或幾種。
所述的凍干為置凍干機(jī)內(nèi)，冷凍至-10--20℃，抽真空至干燥室壓力30-40pa，加熱40-50℃，直到物料中的冰全部升華。
一種溫敏性纖維石墨烯復(fù)合保水包膜材料的使用方法，其特征在于，將所述包膜材料粉碎后加入到有顆粒肥料的旋轉(zhuǎn)盤中，在霧化水的作用下包裹到肥料表面，形成均勻的包覆層，加熱固化，冷卻。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
本發(fā)明先將石墨烯使用氨水與十六烷基三甲基溴化銨進(jìn)行處理改性，之后將纖維素加入氨水進(jìn)行浸泡后與改性后的石墨烯溶液進(jìn)行混合反應(yīng)超聲分散制成溶液，加入納米二氧化硅，利用靜電吸附法制備纖維素-二氧化硅雜化材料，之后加入交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)后，去除十六烷基三甲基溴化銨后凍干制成，石墨烯經(jīng)過改性處理后表面活性提高，也大幅度減少石墨烯的團(tuán)聚的作用，纖維素經(jīng)過氨水處理后可表面接枝胺基，提高纖維素的溫敏感應(yīng)，之后混合反應(yīng)時(shí)石墨烯可吸附胺基，從而使得石墨烯可接枝纖維素，之后與二氧化硅進(jìn)行雜化交聯(lián)，使得石墨烯與納米二氧化硅，纖維素三者形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，采用去除模板劑的方法制成介孔石墨烯，本發(fā)明制備工藝簡單，成本低廉、且可以避免原料石墨烯進(jìn)行團(tuán)聚，產(chǎn)品機(jī)械性能優(yōu)良，包膜材料具有保護(hù)隔離作用，減少或阻止內(nèi)部肥料的釋放。
具體實(shí)施方式
一種溫敏性纖維石墨烯復(fù)合保水包膜材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將25重量份的石墨烯溶于150重量份無水乙醇中，快速磁力攪拌下滴加4重量份氨水，加完后持續(xù)攪拌，將1.5重量份十六烷基三甲基溴化銨先溶解在無水乙醇后，在快速攪拌下滴加溶液，保持70℃，磁力攪拌3小時(shí)，待用；
（2）將12重量份纖維浸泡在25重量份氨水50分鐘后，取出纖維加入步驟（1）所得物中，低溫超聲分散后，磁力攪拌8小時(shí)后，25℃，放置2天，待用；
（3）將步驟（2）所得溶液水浴加熱45℃，邊攪拌邊加入4重量份納米二氧化硅，保持溫度加熱50分鐘后，加入3重量份戊二醛，保持溫度，，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10小時(shí)，以乙酸鈉的無水乙醇溶液為萃取劑，萃取去除十六烷基三甲基溴化銨，進(jìn)行離心后依次用蒸餾水，乙醇洗滌3次后進(jìn)行凍干，既得所述溫敏性纖維石墨烯復(fù)合保水包膜材料。
步驟（2）所述的低溫超聲分散為在冰水浴中處理8分鐘后，超聲分散，超聲頻率為50khz，每次保持5分鐘，間隔1分鐘，重復(fù)5次。
所述的纖維為來源為小麥秸稈，玉米秸稈，大豆秸稈，甘蔗渣中的一種或幾種。
所述的凍干為置凍干機(jī)內(nèi)，冷凍至-15℃，抽真空至干燥室壓力35pa，加熱45℃，直到物料中的冰全部升華。
一種溫敏性纖維石墨烯復(fù)合保水包膜材料的使用方法，其特征在于，將所述包膜材料粉碎后加入到有顆粒肥料的旋轉(zhuǎn)盤中，在霧化水的作用下包裹到肥料表面，形成均勻的包覆層，加熱固化，冷卻。