[发明专利]一种农用地膜石墨烯-CuCo-PVB复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于石墨烯复合材料的技术领域，提供一种农用地膜石墨烯‑CuCo‑PVB复合材料及其制备方法和应用，其为采用原料包括废弃的农用地膜以及纳米CuCo物质制得的农用地膜石墨烯‑CuCo‑PVB复合材料，制备方法包括如下步骤：1）制备农用地膜石墨烯；2）制备农用地膜石墨烯‑CuCo复合物；3）制备农用地膜石墨烯‑CuCo‑PVB复合材料。生产工艺过程成本低、安全环保、容易操作，可应用于导热膜材料和防腐涂料，具有导热和导电的作用，尤其还具有宽光谱吸收、低发射的功能，还能够用于国防事业，拓宽了石墨烯‑金属复合材料的应用领域。

技术领域

本发明属于石墨烯复合材料的技术领域，具体涉及一种农用地膜石墨烯-CuCo-PVB复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

农用地膜用于覆盖农田，起到提高地温、保质土壤湿度、促进种子发芽和幼苗快速增长的作用，还有抑制杂草生长的作用。随着科技的日益发展，对农用薄膜的要求越来越高，各种新型薄膜不断出现，农民为了提高经济效益，大量的使用农用地膜。农用地膜给我们带来了巨大的经济效益，同时也掩盖了巨大的污染隐患。农业覆膜栽培方法的推广也导致了土壤的“白色污染”问题，即残膜污染问题。2006年，中国塑料薄膜产量达到529万吨，同比增长8.3％，其中农用地膜生产量为86.1万吨，同比增长9.6％。我国国土面积大，土地多，农用地膜覆盖面积大。中国有70多家不同规模的农用地膜生产企业，产量居世界第一，是其他国家总和的1.6倍。 中国农用地膜覆盖面积达到2.2亿亩，农用地膜消费量接近60万吨。

大多数农用地膜由高压聚乙烯或聚氯乙烯制成。这些材料是不能被微生物分解的材料。它们长时间埋在土壤中，会继续破坏土壤中的肥料，污染地下水。如果动物误吃土壤中残留的废弃农用地膜，会导致消化系统疾病，甚至会引起牲畜中毒死亡。

前市场经销的主流地膜标识厚度0.008mm，实际厚度为0.006mm 左右，抗拉强度不高，给后期的残膜回收带来困难。

塑料在自然条件下很难降解，可残存200年以上。如果不进行残膜回收，土壤中的残膜逐年积累，覆膜5年的农田农膜残留量可达每亩5.2公斤，农膜污染现已成为当前农业生态环境污染的重要问题之一。

随着农用地膜的老化和破碎，每公顷耕层农膜剩余量超过45kg每年。当土壤含有过多的农膜废弃物时，就会破坏耕作层的土壤结构，减少土壤孔隙，减少土壤通气和水分渗透，影响土壤中水分和养分的运输，使微生物的活性受抑制和土壤中的动物活力受抑制。同时，它还阻碍了作物种子的萌发，出苗和根系生长，导致作物减产。

近年来，国内外学者对地膜残留对土地的影响和农用地膜覆盖率以及回收量的研究，而对回收之后的废弃农用地膜的利用的研究则不多见。

市场上使用的石墨烯导热膜和防腐涂料，尤其是有机高分子材料作为导热膜都不具备宽光谱吸收-低发射功能，因此，目前市场上还没有导热膜和防腐涂料具备宽光谱吸收-低发射功能的产品。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种农用地膜石墨烯-CuCo-PVB复合材料及其制备方法和应用，利用废弃物农用地膜制备的复合材料，生产工艺过程成本低、安全环保、容易操作，可应用于导热膜材料和防腐涂料，具有导热和导电的作用，尤其还具有宽光谱吸收、低发射的功能。

本发明的技术内容如下：

一种农用地膜石墨烯-CuCo-PVB复合材料，其为采用原料包括废弃的农用地膜以及纳米CuCo物质制得的农用地膜石墨烯-CuCo-PVB复合材料，该复合材料具有宽光谱、低发射的功能。

本发明还提供了一种农用地膜石墨烯-CuCo-PVB复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1）制备农用地膜石墨烯：取农用地膜干粉在氮气条件下升温至550~900℃并保温，冷却之后得到农用地膜碳物质，将农用地膜碳物质与乙酸钾混匀，在氮气条件下升温至900~1100℃，冷却之后得到农用地膜石墨烯；