專利名稱：具有或者不具有功能增強的有機分子的提取物的結構修飾的褐煤的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及植物生長營養組合物領域。具體地，本發明提供一種源自低值化石燃料(low value fossil fuel)的促進植物生長的營養組合物。
背景技術：
褐煤是一種化石燃料，其是在數百萬年以前的石炭紀中沉積的化石植物的生成物。多少年來，植物經受壓緊和加熱。棕色的褐煤是其在變成黑色煤炭之前分解的中間產物。
因此，可以認為褐煤是低熱值燃料。然而，由于其來源于植物，該原料如今對植物非常富有營養且對植物有益。因此，利用褐煤將更加有益。
通常，褐煤類原料通過與堿反應來加以利用，在添加堿之前加熱或者不加熱(美國7198805，5248814，5688999，6695892號專利文件)。
人們公知黃腐酸(Fulvic acid)在醫學領域有許多有用的特性。被認為對植物健康非常重要的腐殖酸(Humic acids)和黃腐酸可以源自褐煤，本研究工作的目的是從褐煤中生產植物營養產品。盡管之前在這個方向上已經做了一些嘗試，但對于褐煤有效轉化成可利用的植物營養產品的具有成本效益和綜合的方法并未完成。
Fishcer等人在美國6,695,892號專利文件中描述了一種通過對褐煤加熱及氨化處理生產有機肥料的方法。所描述的步驟包含用水溶性氨介質加熱和處理。
William Alexander(美國5034045和5026416號專利文件)描述了腐殖酸的水溶性堿金屬鹽(例如，腐殖酸鉀鹽(potassium humate salt))，就其本身而言，其可以用來增加農作物和園藝作物的產量。此外，所述文件指出 “根據本發明的重要特征，按照例1的方法制成的堿金屬腐殖酸鹽溶液可以與植物營養組分混合，包括例如氮和/或磷和/或鉀的植物營養，以提高農作物和園藝作物的產量。” 為了得到水溶性堿金屬腐殖酸鹽溶液，該文件教導在包含水、氫氧化鉀和過氧化氫水溶液的溶液中分散研磨的風化褐煤(leonardite)。更具體地說，Alexander描述了用風化褐煤處理堿金屬。該發明的衍生物主要通過在堿性條件下用氫氧化鉀與添加的少量過氧化氫反應而得到，因此這些專利中所描述的內容實現了所討論的條件的全部優點。按照Alexander的描述，當用堿金屬類氫氧化物處理承載風化褐煤礦石的腐殖酸時，用容易發生離子交換的非揮發性堿金屬離子，例如鉀離子，使腐殖酸的氧化位點(oxidized sites)飽和。因此，可以注意到，Alexander的產品主要通過與氫氧化鉀的反應得到。保持反應條件為堿性，使堿金屬鹽的衍生物能夠主要以陽離子交換量為目的。
盡管已經通過應用使用雜色云芝(Coriolus versicolor)的微生物轉化方法(美國專利號5084160)和通過用其它微生物(WO 20006000073)消化而從風化褐煤中生產低分子量化合物做了一些嘗試，然而這些發明對以噸為規模的生產來說是昂貴的方法并且對于農業以及其它目的來說幾乎不實用。
因此，需要高效、經濟生產不同于先前引用文件的基于褐煤的植物營養產品。并且，需要將存在于褐煤中的非營養活性組分有效轉化為更有活性的形式，從而能夠大規模的生產基于褐煤的肥料，使得這些具有更好的綜合性可持續性的基于褐煤的肥料能夠作為可行的解決方案填補目前施肥措施的空白。
發明目的 因此，本發明的一個目的是從褐煤中提供功能活性有機分子。更具體地說，是提供具有或者不具有從褐煤中提取的有功能增強的有機分子以及包含功能增強有機分子的水溶性物質的結構修飾的褐煤組合物。
本發明的再一個目的是提供一種生產這樣的結構修飾的褐煤組合物和水溶性物質的可實施的方法，以提供這樣的結構修飾的褐煤組合物和水溶性物質的工業應用。
本發明的另一個目的是提供用于提高植物產品的數量和質量、同時改善土壤健康的植物營養產品。
本發明的又一目的是提供生產基于褐煤的營養產品的可實施的方法以及這樣的基于褐煤的營養產品用于有效、綜合植物營養的用途。
發明內容
發明人通過在酸性環境下的過氧化氫反應已經從褐煤中得到有機分子，使所得到的有機分子以任何形式為葉面所用，或者添加到任何其它物質中，如肥料和/或農藥(pesticides)。此外本發明還給予了有機分子所需要的特質，該有機分子通過裂解和/或結合或者增加一個或多個選自羰基(carbonyl)、羧基(carboxyl)、酰胺(amidic)、酯(ester)、酚(phenolic)、醇(alcoholic)、酮(ketone)和醛(aldehyde)基團的官能團從褐煤中得到。在本發明的一個實施例中，已經裂解和/或包含增加的一個或多個選自羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的官能團的有機分子與褐煤保持配合。有機分子中官能團的增加通過FTIR分析清楚地描述，其結果由褐煤與過氧化氫的連續反應提供。
在本發明中，已經開發出在生物反應的結構和功能方面具有更多功能自由度的有機分子，因為這些有機分子不用堿、例如氫氧化鉀填充或者飽和。
發明人已經第一次確立不是所有類型的從褐煤的處理得到的有機分子都適合與所有類型的植物營養素混合。研究表明只有某些從褐煤的處理得到的有機分子能夠選擇性地充當促進植物生長的營養組合物。此外，發明人已經觀察到當與兩種不同類別的傳統植物營養素混合時，如氮肥和磷肥，從褐煤的處理得到的同樣類型的有機分子沒有以類似的方式從本質上起作用并且沒有提供促進植物生長的性能。研究表明只有某些傳統營養素、例如氮肥和磷肥與從褐煤的處理得到的有機分子的組合能夠充當促進植物生長的營養組合物。一旦在褐煤的處理之后提取所需要的有機化合物，留下數量龐大的固體，如果其沒有被利用，其會成為環境危害。因此，發明人還發明了一種利用這些固體生產增值產品的方法。
本發明簡要描述 因此，本發明提供具有或者不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量。
本發明還提供一種制備具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物的方法，所述方法包含在酸性條件下使被研成粉末的褐煤與過氧化氫至少反應一次，以引起裂解從而生成功能增強的有機分子以及可選擇地從褐煤中提取水溶性物質的步驟，該水溶性物質包含具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且分子量選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的功能增強的有機分子。
本發明進一步提供一種促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物接觸植物和/或土壤的步驟，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量。
本發明提供一種包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量。
本發明進一步提供一種制備包含功能增強的有機分子的水溶性物質的方法，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量，所述方法包含在酸性條件下使被研成粉末的褐煤與過氧化氫至少反應一次，以引起裂解從而得到包含功能增強的有機分子的反應混合物以及通過分離技術從反應混合物中提取液體形式或者固體形式的包含功能增強的有機分子的水溶性物質的步驟。
本發明還提供促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的包含功能增強的有機分子的水溶性物質接觸植物和/或土壤的步驟，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量。
本發明提供一種促進植物生長的營養組合物，該促進植物生長的營養組合物提供營養素的緩慢和/或控制釋放以及有效利用和/或同化作用，所述組合物包含具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；或者 包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及可選擇地， 一種或多種合成的和/或天然的營養素； 其中，如果促進植物生長的營養組合物包含合成的和/或天然的營養素，結構修飾的褐煤組合物或者水溶性物質與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
本發明進一步提供一種制備促進植物生長的營養組合物的方法，所述方法包含以下步驟 (a)制備具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；或者 (b)制備包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及可選擇地 (c)用在步驟(a)中所得到的結構修飾的褐煤組合物或者在步驟(b)中所得到的水溶性物質與一種或多種合成的和/或天然的營養素混合或者反應，使得如果促進植物生長的營養組合物包含合成的和/或天然的營養素，則結構修飾的褐煤組合物或水溶性物質與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
本發明還提供一種促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含 具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；或者 包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量； 以及可選擇地， 一種或多種合成的和/或天然的營養素； 其中，如果促進植物生長的營養組合物包含合成的和/或天然的營養素，結構修飾的褐煤組合物或者水溶性物質與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的一個實施例中，促進植物生長的營養組合物包含包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及一種或多種合成的和/或天然的營養素； 其中水溶性物質與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的另一個實施例中，制備促進植物生長的營養組合物的方法包含以下步驟 (a)制備包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及 (b)用在步驟(a)中得到的水溶性物質與一種或多種合成的和/或天然的營養素混合或者反應，使得水溶性物質與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的又一實施例中，促進植物生長的方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤，該促進植物生長的營養組合物包含 包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及一種或多種合成的和/或天然的營養素； 其中，水溶性物質與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的再一個實施例中，促進植物生長的營養組合物包含具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及 一種或多種合成的和/或天然的營養素； 其中，結構修飾的褐煤組合物與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的又一個實施例中，制備促進植物生長的營養組合物的方法包含以下步驟 (a)制備具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量； (b)用在步驟(a)中得到的任一種結構修飾的褐煤組合物與一種或多種合成的和/或天然的營養素混合或者反應，使得結構修飾的褐煤組合物與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明另一個實施例中，促進植物生長的方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及 一種或多種合成的和/或天然的營養素； 其中，結構修飾的褐煤組合物與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的另一個實施例中，促進植物生長的營養組合物包含至少一種含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述水溶性物質通過褐煤的裂解得到。
在本發明的再一個實施例中，制備水溶性物質的方法包含以下步驟 (a)將過氧化氫冷卻到約-5℃到-20℃的溫度范圍內； (b)以1∶1到3∶1(體積/重量)的比例將水添加到褐煤中； (c)將5到50％的冷卻的過氧化氫以1∶1到1∶5(體積/重量)的比例添加到步驟(b)中得到的褐煤中； (d)在環境條件下，使褐煤與過氧化氫在約15分鐘到約3小時的時間段范圍內反應；以及 (e)將過氧化氫以1∶1到1∶5(體積/體積)的比例添加到步驟(d)中得到的產物中；以及 (f)重復步驟(c)到(e)預先確定的次數，隨后用水提取以得到水溶性物質。
在本發明的一個實施例中，制備水溶性物質的方法包含以下步驟 (a)將過氧化氫冷卻到低于約-5℃到-20℃的溫度； (b)將褐煤添加到步驟(a)中得到的冷卻的過氧化氫中，過氧化氫添加到褐煤中的比例在1∶2到1∶3(體積/重量)的范圍內； (c)在10℃到20℃的溫度范圍內使褐煤與5到50％的過氧化氫在約1小時到約3小時的時間段范圍內反應，隨后在約10℃到20℃的溫度下使該反應進行約3小時到5小時； (d)在環境條件下，將過氧化氫添加到步驟(c)中得到的反應混合物中，過氧化氫添加到反應混合物中的比率約1∶1(體積/重量)；以及 (e)用水提取最終的物質并且將該最終的物質離心以得到水溶性物質。
在本發明的另一個實施例中，上述所得到的水溶性物質具有小于1000的分子量。
在本發明的又一實施例中，制備水溶性物質的方法包含以下步驟 (a)將褐煤添加到過氧化氫(5到50％)中以得到反應產物，過氧化氫添加到褐煤中的比例在1∶1到1∶5(體積/重量)的范圍內；以及 (b)向干燥后的步驟(a)所得到的反應產物中添加尿素，如氮肥，以得到功能增強的有機分子，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量。
在本發明的再一實施例中，促進植物生長的方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含至少一種含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，該水溶性物質通過褐煤的裂解得到。
在本發明的另一個實施例中，促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述功能增強的有機分子通過褐煤的裂解得到。
在本發明的又一實施例中，促進植物生長的方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述功能增強的有機分子通過褐煤的裂解得到。
在本發明的一個實施例中，促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述功能增強的有機分子通過褐煤的裂解得到；以及一種或多種磷酸鹽源； 其中，結構修飾的褐煤組合物與所述一種或多種磷酸鹽源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的另一個實施例中，制備促進植物生長的營養組合物的方法包含以下步驟 (a)制備含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且由褐煤裂解、具有低于約1000的分子量；以及 (b)向步驟(a)中得到的結構修飾的褐煤組合物中添加一種或多種磷酸鹽源，結構修飾的褐煤組合物與所述一種或多種磷酸鹽源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的又一實施例中，促進植物生長的方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述功能增強的有機分子由褐煤的裂解得到；以及一種或多種磷酸鹽源；其中，結構修飾的褐煤組合物與所述一種或多種磷酸鹽源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的再一實施例中，促進植物生長的營養組合物包含 含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述水溶性物質由褐煤的裂解得到；以及 一種或多種磷酸鹽源； 其中，水溶性物質與所述一種或多種磷酸鹽源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的另一實施例中，制備促進植物生長的營養組合物的方法包含以下步驟 (a)制備含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且由褐煤裂解、具有低于約1000的分子量；以及 (b)向步驟(a)中得到的水溶性物質中添加一種或多種磷酸鹽源，水溶性物質與所述一種或多種磷酸鹽源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的再一實施例中，促進植物生長的方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述水溶性物質由褐煤裂解得到；以及一種或多種磷酸鹽源；其中，水溶性物質與所述一種或多種磷酸鹽源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的一個實施例中，促進植物生長的營養組合物包含至少一種含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述水溶性物質由褐煤裂解得到。
在本發明的另一個實施例中，制備促進植物生長的營養組合物的方法包含以下步驟 (a)將褐煤添加到過氧化氫中以得到反應產物，過氧化氫添加到褐煤中的比例在1∶1到1∶5(體積/重量)的范圍內；以及 (b)向干燥后的步驟(a)中得到的反應產物中添加尿素，如氮肥，以得到功能增強的有機分子，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量。
在本發明的再一實施例中，促進植物生長的方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含至少一種含有有機分子的水溶性物質，該有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述水溶性物質由褐煤的裂解得到。
在本發明的又一實施例中，促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述功能增強的有機分子由褐煤的裂解得到。
在本發明的再一實施例中，促進植物生長的方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述功能增強的有機分子由褐煤的裂解得到。
在本發明的另一實施例中，促進植物生長的營養組合物包含 含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約1000的分子量，所述功能增強的有機分子由褐煤的裂解得到；以及一種或多種氮源； 其中，結構修飾的褐煤組合物與所述一種或多種氮源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的另一個實施例中，制備促進植物生長的營養組合物的方法包含以下步驟 (a)制備含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且由褐煤裂解得到、具有大于約5000的分子量；以及 (b)向步驟(a)中得到的結構修飾的褐煤組合物中添加一種或多種氮源，結構修飾的褐煤組合物與所述一種或多種氮源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的另一個實施例中，促進植物生長的方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述功能增強的有機分子由褐煤的裂解得到；以及一種或多種氮源；其中結構修飾的褐煤組合物與所述一種或多種氮源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的一個實施例中，促進植物生長的營養組合物包含 含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述水溶性物質由褐煤的裂解得到；以及 一種或多種氮源； 其中，水溶性物質與所述一種或多種氮源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的另一個實施例中，制備促進植物生長的營養組合物的方法包含以下步驟 (a)制備含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且通過褐煤的裂解、具有大于約5000的分子量；以及 (b)向步驟(a)中得到的水溶性物質中添加一種或多種氮源，水溶性物質與所述一種或多種氮源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的又一實施例中，促進植物生長的方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述水溶性物質由褐煤的裂解得到；以及一種或多種氮源；其中水溶性物質與所述一種或多種氮源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
在本發明的再一實施例中，制備結構修飾的褐煤組合物的方法包含以下步驟 (a)將過氧化氫冷卻到低于約-5℃到-20℃的溫度； (b)以1∶1到3∶1(體積/重量)的比例將水添加到褐煤中； (c)將冷卻的過氧化氫以1∶1到1∶5(體積/重量)的比例添加到步驟(b)中所得到的褐煤中； (d)在環境條件下，使褐煤與過氧化氫反應約15分鐘到約3小時的時間段范圍； (e)將過氧化氫以1∶1到1∶5(體積/體積)的比例添加到步驟(d)中得到的產物中；以及 (f)重復步驟(c)到(e)預先確定的次數，以得到結構修飾的褐煤組合物。
在本發明的再一實施例中，制備結構修飾的褐煤組合物的方法包含以下步驟 (a)將過氧化氫冷卻到低于約-5℃到-20℃的溫度； (b)將褐煤添加到步驟(a)所得到的冷卻的過氧化氫中，過氧化氫添加到褐煤中的比例在1∶2到1∶3(體積/重量)的范圍內； (c)使褐煤與過氧化氫在10℃到15℃溫度范圍內反應約1小時，隨后使反應在約20℃下進行約3小時；以及 (d)在環境條件下，將過氧化氫添加到步驟(c)中得到的反應混合物中，過氧化氫添加到反應混合物中的比例約為1∶1(體積/重量)，以得到結構修飾的褐煤組合物。
在本發明的另一個實施例中，所得到的結構修飾的褐煤組合物含有分子量低于1000的功能增強的有機分子。
在本發明的再一實施例中，所得到的結構修飾的褐煤組合物含有分子量低于1000的功能增強的有機分子。
在本發明的一個實施例中，制備功能增強的有機分子的方法包含以下步驟 (a)將褐煤添加到過氧化氫中以得到反應產物，過氧化氫添加到褐煤中的比例在1∶1到1∶5(體積/重量)的范圍內；以及 (b)向干燥后的步驟(a)所得到的反應產物中添加尿素，如氮肥，以得到含有功能增強的有機分子的功能增強的有機分子，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量。
本發明還提供一種具有與引起營養素的緩釋和有效同化的合成的或天然的原料組合的結構修飾的褐煤的新型營養素。具有結構修飾的褐煤的新型營養素，其中褐煤通過與過氧化氫反應而被結構修飾，以增加營養活性組分如腐殖酸，取決于處理溶液、即過氧化氫(1到50％)的濃度，所述組分中褐煤過氧化氫(重量/體積)的范圍從0.01∶1到10∶1，所選擇的使用結構調整的褐煤的營養素通過添加所選擇的營養素來實現，其中添加的營養素與褐煤的比例為0.01∶1至10∶1(重量/重量)。
研究表明褐煤的結構調整能夠讓從這種改良的褐煤中得到的鍵更具營養活性，從而允許通過與所選擇的營養素混合而設計植物營養產品，從而引起緩釋并且具有更加有效的同化。
在本發明的一個實施例中，生產具有結構修飾的褐煤的營養素的方法包含以下步驟 (a)粉末化褐煤原料， (b)將褐煤粉末微粉化到需要的微米尺寸， (c)干燥微粉末化的褐煤粉末以除去多余的濕氣， (d)用過氧化氫處理所述微粉化的褐煤粉末以實現有效的結構轉化， (e)用尿素，如氮肥和/或磷肥和/或鉀肥和/或磷酸和/或其它包含常量和/或微量的營養素的水溶液處理所述原料以得到產物， (f)通過添加適當的酸性和/或堿性的營養液中和所述反應溶液， (g)將所得材料制成片狀或丸狀或顆粒或小丸或粉末或者其它可能的用于有效使用的形狀的形式；以及 (h)在室溫下或用干燥器干燥最終的產物。
在本發明的一個實施例中，具有植物營養所需的元素的提高的營養活性組分可用于土壤、葉面和施肥灌溉應用。
在本發明的另一個實施例中，褐煤的微粉化粉末用過氧化氫處理以提高植物營養的活性組分。
在本發明的又一實施例中，褐煤的微粉化粉末用過氧化氫處理，之后用常量元素(氮、磷和鉀)和/或微量元素(鎂、鈣、銅、鋅、錳、硼、鐵、硅、硫和鉬)進行所需要的營養增強。
在本發明的再一實施例中，褐煤的微粉化粉末用過量的過氧化氫提取以生產可溶的基于褐煤的肥料，該肥料適合于葉面和施肥灌溉的要求。
在本發明的另一個實施例中，褐煤的微粉化粉末用過氧化氫處理，并且與植物營養素以及/或者與和熔融的尿素混合的包含選自由鎂、鈣、銅、鋅、錳、硼、鐵、硅、硫和鉬組成的群組的微量營養素的溶液以及/或者現有的氮、磷酸鹽、鉀(potash)、微量元素肥料以及或者復合肥料單個地或者結合地混合，以生產有選擇性的和/或專用的植物營養產品從而提高植物產品的數量和/或質量。
在本發明的再一實施例中，褐煤樣品用過氧化氫處理，引起活性組分的增加，如吸收強度明顯的增加到1700±50波數(cm-1)。
在本發明的另一實施例中，過氧化氫處理過的、未提取的褐煤引起特征FTIR峰，其中約有12個峰在1600到1700波數(cm-1)范圍內。
本發明進一步提供從褐煤中提取的功能活性有機分子，所述功能活性有機分子通過包含以下步驟的方法得到 (a)將褐煤添加到過氧化氫中并且 (b)在反應后通過離心和沉淀從不可溶的褐煤中除去可溶的功能活性有機分子。
該功能活性有機分子比存在于褐煤中的常規有機分子包括腐殖酸和黃腐酸更具功能活性，原因在于通過用過氧化氫處理得到提高的反應性，其是褐煤的裂解的結果。
在本發明的一個實施例中，將濃度在5-50％范圍的過氧化氫添加到微粉化的褐煤中，褐煤和過氧化氫的比例是1∶2到1∶5(體積/重量)，其中在添加之前，將過氧化氫于-5至-20℃冷卻數個小時，并且在10至15℃下使過氧化氫與褐煤反應一小時，隨后在15到20℃下反應約三小時，反應后，重復相同的步驟預先確定的次數，之后，在25至30℃下以1∶1(體積/重量)的比例將約5到50％濃度的過氧化氫添加到最終的所得的物質中，最終的所得的物質用水進行提取并在連續離心機上以5000至10000轉/分鐘離心，從而得到褐煤經過氧化氫裂解的可溶性功能活性有機分子。
在本發明的另一個實施例中，分子量低于1000的功能活性有機分子可選擇的適用于磷肥和/或葉面噴施和/或設計各種不同的分子。
在本發明的又一實施例中，分子量大于5000的功能活性有機分子可選擇的適用于氮肥和/或設計各種不同的分子。
在本發明的再一實施例中，分子量低于500的功能活性有機分子可選擇的適用于葉面噴施和/或種子處理組合物和/或施肥灌溉應用。
在本發明的又一實施例中，當在FTIR氟化鈣電解槽附件中通過FTIR對液體樣品進行分析時，功能活性有機分子在1600-1750波數(cm-1)出現特征吸收峰。
在本發明的再一實施例中，分子量低于1000的功能活性有機分子具有對包括錒系元素的有毒重金屬，如鈾和/或蛋白質的凈化能力。
在本發明的另一實施例中，功能活性有機分子具有提高植物生長和產量的能力。
在本發明的又一實施例中，功能活性有機分子具有低于1000的分子量，其中該功能活性有機分子與磷肥混合時具有提高植物對磷酸鹽的利用率、從而增加作物產量的性能。
在本發明的再一實施例中，功能活性有機分子具有大于5000的分子量，其中該功能活性有機分子與氮肥混合時具有通過提高氮的利用率從而增加作物產量的性能。
在本發明的一個實施例中，功能活性有機分子當用固態NMR分析時證實官能團增加，如附圖中所示，在具有用過氧化氫從褐煤中提取的低分子量有機分子的褐煤的13-C NMR圖譜中存在差異，或者被沿化學位移軸的碳強度的相對分布量化，顯示出脂肪基(0到60ppm)的大量減少以及芳香基(110到165ppm)、羧基、酰胺或酯(160到190ppm)以及羰基(190到220ppm)的急劇增多。
在本發明的另一實施例中，功能活性有機分子的制備包括在可變反應條件下選擇性地合成經提取或不經提取的提取物的功能活性有機分子。
在本發明的再一實施例中，功能活性有機分子的制備包括提取具有可選擇的分子量的功能活性有機分子，該提取過程通過可選擇地執行包括利用選擇性分子過濾器的超濾技術來實現。
具體實施例方式 現在將詳細說明本發明從而闡明并解釋本發明的各種特征。提供詳細描述是為了讓本領域的技術人員能夠清楚的理解和重現本發明。然而，相同的內容并沒有拿來解釋詳細的說明書，其只能由權利要求和它們的等同物來確定。
本發明的一個實施例是通過用過氧化氫裂解褐煤從而提供功能活性有機分子產物。本發明的另一個實施例涉及通過與過氧化氫適當反應生成所需分子量的功能活性有機分子的方法。
本方法還包含可溶的、具有治療疾病、設計有效營養素、制備有機無機混合物等單個和/或多種用途組合的功能活性有機分子的生產。
在優選實施例中，本發明提供了從褐煤中生成有機分子的方法，所述方法包含下列步驟 (a)將褐煤微粉化為20微米尺寸以下 (b)干燥微粉化的褐煤從而除去過量濕氣 (c)用過氧化氫處理所述微粉化的褐煤粉 (d)在用過氧化氫對褐煤裂解的反應完全后，通過離心并去除上清液提取功能活性有機分子。
(e)用干燥器干燥最后的溶液(如果需要粉末態)。
在另一實施例中，通過研磨機獲得褐煤材料的粉末并且通過使用微粉磨機實現褐煤粉的微粉化，從而獲得所需微米級的粒子大小。
在又一實施例中，褐煤與過氧化氫的反應通過可變組分在可變溫度下的進行優化，以從褐煤裂解中獲得所需分子量的功能活性有機分子。
在另一實施例中，通過離心對用過氧化氫對褐煤裂解獲得的最終溶液進行純化。
在另一實施例中，可選擇地對最終溶液進行超過濾從而獲得所需分子量的分子。
過氧化氫對褐煤的處理導致本質上可溶的有機小分子生成。
根據褐煤的質量(quality)，將5-25％的過氧化氫以1∶2至1∶5(體積/重量)的比例添加到微粉化的褐煤中。在添加之前，將過氧化氫于零下20℃冷卻幾個小時。在10至15℃下進行反應一小時，隨后20℃下反應三小時。反應后，根據褐煤的類型，重復兩三次或更多次相同的步驟。之后，在室溫即25至30℃下以1∶1(體積/重量)的比例將50％的過氧化氫直接添加到所得到的物質中。所得到的物質用水進行提取，在連續離心機上以5000至10000轉/分鐘離心，得到褐煤經過氧化氫裂解后的可溶功能活性有機分子。用過氧化氫以更大的濃度、更多的時間和更高的溫度劇烈處理的結果是得到更小分子量的功能活性有機分子，而功能活性有機分子衍生物的大小取決于褐煤與過氧化氫的反應條件。
在說明書附圖中， 圖1表示褐煤和用過氧化氫處理過的褐煤(未提取)的比較FTIR分析。
圖2表示包含大量低分子量的有機分子、用過氧化氫處理過的、未提取的褐煤的FTIR分析。
圖3表示與過氧化氫進行逐步周期性反應的褐煤(未提取)的官能團的相繼增加。
圖4表示提取后，在FTIR氟化鈣電解槽附件中通過FTIR對液體樣品進行分析時，在1600到1750波數(cm-1)處的有機分子的特征吸收峰。
圖5表示褐煤樣品的13C NMR圖譜。
圖6表示從褐煤中提取的有機分子的13C NMR圖譜。
圖7表示制備本發明各種產品的方法中的步驟，這些方法包括但不限于用于從褐煤中制備功能活性有機分子的方法。
下面申請人通過舉例和圖示提供具體的說明，而這不應該以任何方式解釋為對本發明保護范圍的限制。適用時，參照附圖對本發明進行描述。
實施例1制備用過氧化氫處理的褐煤樣品的方法及其評價 將10ml 50％的過氧化氫添加到25gms微粉化褐煤樣品中，并且在充分混合后保持12小時。重復該步驟兩次。如圖1所示，用過氧化氫處理的該褐煤樣品引起活性組分的增多，如吸收強度顯著增加到1716.70±10波數(cm-1)。
圖1涉及褐煤和用過氧化氫處理的褐煤(未提取)的FTIR分析的比較分析。如圖1所示，營養活性鍵的增加通過過氧化氫處理而實現，如在1716±10處觀察到吸收峰，與此相對，未處理的控制褐煤吸收峰在1702±10，并且相比對照組，經處理的這些鍵在數量上增加。
如圖2所示，從1600到1700吸收峰明顯地增加。更具體地說，褐煤的過氧化氫提取物導致出現許多峰(超過40個)并且在1686±10、1676±10、1671±10、1664±10、1655±10、1648±10、1638±10、1625±10、1618±10、1599±10、1561±10和1343±10波數(cm-1)具有特征吸收峰。在FTIR氟化鈣電解槽附件中對液體樣品進行分析。因此圖2表示包含大量低分子量有機分子、用過氧化氫處理過的、未提取的褐煤的FTIR分析。
實施例2通過過氧化氫處理從褐煤中制備水溶性物質的方法及其評價 在1升燒杯中，將10ml 50％的過氧化氫添加到3gms微粉化的褐煤樣品中，充分混合。選擇1升燒杯避免本反應中出現的起泡引起的物質損耗。保持該最終的溶液72小時。將150ml蒸餾水添加到反應溶液中。以6,000rpm離心最終的溶液15到20分鐘以除去不溶的物質。收集最終的上清液。如圖3所示，該褐煤的過氧化氫提取物具有的特征FTIR顯示出許多個與其它處理過的褐煤樣品完全不同的吸收峰。
實施例3功能活性有機分子凈化有毒重金屬的性能 將5ml 1000ppm的分子量低于1000的有機分子提取物添加到500ml包含20ppm的硝酸鈾酰(uranyl nitrate)的水中。適當混合之后，以5000RPM離心該溶液，并且通過使用PAR試劑以比色法在540nm處評估鈾的含量。功能活性有機分子凈化的鈾明顯地下降到PPB數量級。
固態NMR研究證實官能團增加，例如在褐煤(圖5)和使用過氧化氫從褐煤中提取的低分子量有機分子(圖6)的13C-NMR圖譜中存在差異，該差異被沿化學位移軸的碳強度的相對分布量化，顯示出脂肪基的大量減少(0到60ppm)以及芳香基(110到165ppm)、羧基、酰胺或酯(160到190ppm)以及羰基(190到220ppm)的急劇增多。
使用DSX-300/AMX-400/DRX-500/AV 500NMR波譜儀進行13CCPMAS NMR進行實驗。
實施例4功能活性有機分子增加植物的生物量(biomass)的性能 T在放置沃特曼濾紙(whatman filter paper)后，將具有(a)分子量低于500，(b)分子量在500到1000范圍內，(c)分子量在1000和5000之間的3ml 1000ppm的功能活性有機分子分別添加到三個培養皿(Petriplates)(每一個具有16cm的直徑)中。在每一個培養皿中添加約100ml蒸餾水，并且將約100粒稻谷種子放置在每一個替氏平皿中。
9天后監測稻谷的生長。具體數據列于表1中。
表1低分子量有機分子促進生長的性能對比 實施例5利用功能活性有機分子制備螯合植物營養素 通過使植物營養素與功能活性有機分子發生反應來制備螯合的植物營養素，以促進葉和土壤施用中的吸收和利用率。例如，將含或不含乙醇的硝酸銅、硝酸鋅、硝酸鎂溶液加到功能活性有機分子提取物中進行螯合。
實施例6利用功能活性有機分子制備有機磷肥并且測定其增加植物產量的性能 通過向褐煤中提取的功能活性有機分子中加入磷酸肥(1-10％體積/重量)，比如過磷酸、磷酸二銨(DAP)來制備有機磷肥。將這些有機磷肥用在如棉花、落花生、稻谷的農作物上，與常規磷肥比較，基礎劑量能增產達10-20％。將功能活性有機分子加入磷肥確實提高了磷酸鹽對植物的效用。
當通過使用艾美康恩(Amicon)攪拌式超過濾器(密理博Millipore)超濾而檢測這些功能活性有機分子的尺寸時，大部分的功能活性有機分子低于1000分子量。
實施例7功能活性有機分子控制病蟲害的性能 當將可溶的功能活性有機分子連同很小比例的過氧化氫以及乙醇或者沒有乙醇噴灑在多種作物病蟲害上，害蟲的種群受到控制并且產量提高。
實施例8功能活性有機分子處理植物病害的性能 這些功能活性有機分子具有治療植物和動物病毒性病害的潛能。
實施例9功能活性有機分子用作施肥灌溉產品的性能 這些可溶的有機分子可以用作施肥灌溉產品。
實施例10功能活性有機分子螯合的性能 固定在不同物質上的可溶性功能活性有機分子螯合金屬、肽等分子。
實施例11功能活性有機分子的沉淀性能的評價 可溶的功能活性有機分子具有在溶液中沉淀金屬、蛋白質、病毒等的特性。
實施例12功能活性有機分子的結合性能評價 功能活性有機分子與有機或無機高分子、金屬結合，產生各種在不同領域都有用途的材料。
實施例13褐煤處理后任何殘留材料的用途的評價 移除可溶的功能活性有機分子后的殘留材料與提高作物產量的不同肥料混合時具有作為植物養料/肥料的用途。
本發明解釋了通過用過氧化氫裂解褐煤生成具有多種用途的新型功能活性有機分子。由本發明所得到的產物給出了使用褐煤中功能活性有機分子用于醫學、農業和其它應用的范圍。
實施例14 將10ml 15％的硝酸銅、10ml 15％的硝酸鋅、10ml 15％的硝酸鎂、10ml 15％的硼、10ml 15％的錳鹽、10ml 15％的鉬鹽(molebdenum salt)、10ml 15％鈣、10ml 15％鐵鹽，以及10ml 15％的可溶性硅酸鹽緩慢逐滴并且在充分攪拌下、分別地或者相結合地添加到100gms具有或者不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物中。重復攪拌該最終的混合物12小時。與微粉化褐煤粉末混合的可溶性營養鹽的組合和量根據植物的特異性而變化，并且基于應用的時間和應用的類型，例如土壤、葉面或者施肥灌溉，從而選擇所需。
本發明解釋了具有本質上提高的營養活性組分的新型基于褐煤的植物營養產品的生產，以及通過結構調整的經濟的方法，以及與必需的養料的結合從而設計具有特異性和選擇性的產品以實現數量較多和質量較好的作物產品以及可持續的土壤健康，該植物營養產品包含植物營養所需的常量和微量元素。
由本發明所得到的產物給出了使用基于褐煤的植物營養產品有效且經濟的綜合肥料管理的范圍。
本發明已經通過例子從植物營養的方面進行了解釋，并且本發明并不僅限于植物，而且本發明將可以同樣應用于其它領域，例如醫學。
對結構修飾的褐煤的碳13固態核磁共振研究證實了官能團的增加，如圖5和圖6所示的一個結構修飾的褐煤的FTIR.13 CPNMR圖譜所證明的那樣。
有機物質對土壤連續且重復的施用有時會降低作物產量，一份詳細的研究(Schmidt-Rohr等人(2004)，PNAS，第101卷，第17期，6351-6354)指出，產量降低歸因于占土壤有機質主要部分的土壤氮的利用率下降。在他們的詳細研究中，他們指出長期的田間試驗中，田中低地稻谷(lowlandrice)最初的產量水平接近產量潛能上限，在20-30年的一年兩作和一年三作的種植過程中，產量下降35％(Oik等人(1996)Eur.J.Soil Sci.47，293-303)。農藝數據表明這樣的產量下降主要由作物攝入土壤氮的下降引起的。他們已經檢測到大量與從連續水浸的一年三作種植的稻谷土壤中提取的腐殖酸部分中的芳香環直接結合的酰胺態氮(amide nitrogen)。因為與芳烴結合的氮不易于植物的利用，該觀察報告可以解釋產量的下降。
因此基于以上的觀察報告以及我們自己的技術領域的實踐經驗，腐殖酸或者相關有機化合物的連續添加存在降低產量的可能。特別是，在我們的實驗中觀察到，當較低分子量化合物與氮肥一起添加時，稻谷中藻類和微生物的生長增強，并且觀察到明顯的產量降低。然而，當對這些較低分子量有機化合物與磷肥一起施加時，對作物的生長和產量有促進作用。在我們的實驗中再三地觀察到，較高分子量有機分子與尿素，如氮肥混合明顯地提高稻谷的產量。通常，從天然來源，如褐煤和風化褐煤中得到的腐殖酸、黃腐酸以各種不同的形式施加，通常以堿性提取物的形式施加。用這些有機化合物負載土壤將通過與土壤氮結合降低作物產量，從而降低作物的產量。為了避免這樣的結果，本發明的目的是通過結構調整或與必須的分子結合從而開發無有害效應的有機酸，從而避免這些有機化合物與土壤中營養組分的結合，從而避免作物的產量降低。
就磷肥而言，眾所周知的是，因為各種原因，如其它陽離子對磷酸鹽的固定、貧瘠土壤的微生物健康狀況等，植物可利用的磷酸鹽在施加到土壤中的磷酸鹽的總量中非常低。土壤微生物在營養素攝取中擔任重要的角色，尤其在磷酸鹽營養素的攝取中作用更加顯著。本發明所描述的較低分子量有機分子在提高土壤微生物種群方面表現出顯著的潛能，其提高植物系統對磷酸鹽的攝取，生物量的增加和作物產量的提高即是證據。然而，當與尿素，如氮肥一起施加時，同樣的分子卻沒有同樣的積極作用，因為微生物已經消耗了大多數有機分子而沒有給植物機會。而分子量大于5000的分子與熔融尿素混合，之后形成顆粒、細粒或丸粒時顯示出積極的性能，明顯地提高作物的產量。具有納米結構或者不具有納米結構的功能過渡金屬硅酸鹽(PCT/IB2003/002011，申請日2003年5月15日)，例如硅酸銅、硅酸鋅的混合物、或者抑制尿素抑制劑的銅、鋅、鹽的混合物與結構修飾的褐煤與熔融尿素和/或其它植物營養素混合，之后形成顆粒、細粒或丸粒時，顯著地提高了作物的產量。
在1750到1600存在吸光率(cm-1)的有機酸官能團具有重要作用。本發明通過用過氧化氫對褐煤進行結構調整、增加1750到1600的官能團從而得到更多官能團。
通過褐煤與過氧化氫的選擇性周期性反應得到范圍在(a)低于500，(b)500和1000之間，(c)1000和5000之間以及(d)它們的組合的不同分子量的有機分子并且增加從1750到1600IR吸收峰的官能團并且有或者無褐煤提取物。
用選擇性分子過濾器通過超過濾提取物得到可溶的有機分子以獲得所需要的分子量。現在本發明描述從褐煤中選擇性生產具有或不具有提取物的選擇性分子量有機分子的方法。
以1∶1到1∶3(重量/體積)的比例將水添加到褐煤中。然后將冷卻的過氧化氫(-5℃到-20℃溫度下)添加到有水的褐煤中。充分混合后，以逐步周期性的方式小心地提高反應溫度，根據褐煤的質量，在15℃+/-5℃下反應30分鐘到5小時。之后，根據需要，周期性地添加10％到50％的過氧化氫以實現所需要的官能團的數量和具有或不具有從褐煤中提取的提取物的所需分子量的有機分子。
例如，描述了一種從褐煤中得到具有或不具有提取物的不同分子量有機分子的方法。以1∶2(重量/體積)的比例將水添加到褐煤中。然后，將在-20℃冷卻的5到15％的過氧化氫添加到包含水的褐煤中，并且將溫度小心地提高到10℃然后到15℃。之后反應在18℃進行30分鐘。最終產物更適合于與氮肥，如尿素混合，因為所得到的褐煤包含較大量的高于5000分子量的有機酸。產量和分子量根據褐煤的質量而分別隨之變化，并且合適的反應條件下，通過或者不通過一定程度的裂解，可以增加更多的官能團。
例如，描述了一種從褐煤中得到具有或不具有提取物的不同分子量有機分子的方法。以1∶2(重量/體積)的比例將水添加到褐煤中。然后，將在-20℃冷卻的15到35％的過氧化氫添加到包含水的褐煤中，并且將溫度小心地提高到10℃然后到15℃。之后反應在18℃進行5小時。之后，將水添加到褐煤中，并提取可溶的有機酸，得到主要在1000在2000之間多于60％的產物。
例如，描述了一種從褐煤中得到具有或不具有提取物的不同分子量有機分子的方法。以1∶2(重量/體積)的比例將水添加到褐煤中。然后，將在-20℃冷卻的25到35％的過氧化氫添加到包含水的褐煤中，并且將溫度小心地提高到10℃然后到15℃。之后反應在18℃進行5小時。之后，周期性地添加50％的過氧化氫，并且至少重復該反應三次。然后，提取可溶的有機酸，并且這些提取的有機酸具有主要低于500的分子量(70％以上)。這些得到的有機分子更適合于生產磷肥或者以與其它植物營養素螯合或者不與其它植物營養素螯合從而用于葉面或者施肥灌溉應用，或者用于處理種子或者種苗，且還適用于設計新型農藥和藥品。
以上這些沒有從褐煤中提取有機酸的反應得到的不同類型的褐煤用于不同的目的，例如適合與磷肥混合，以及適合與尿素，例如氮肥混合的褐煤。
本發明還描述了褐煤類型有機肥料的生產，該有機肥料沒有與土壤氮結合因而降低作物產量的破環效應(參考土壤有機質中氮-結合芳烴以及它們在密集稻谷種植中產量降低的意義------Schmidt-Rohr等人，PNAS，2004年，101卷，第17期，6351-6354頁(Nitrogen-bonded aromatics in soilorganic matter and their implications for a yield decline in intensive ricecropping-Schmidt-Rohr etal，PNAS，2004，vol.101，no.17，6351-6354))。有機物質連續的施用會導致作物產量的降低，原因在于這些分子與植物營養素的結合的特性。大部分包含物質的褐煤與鉀的提取物施加。有機物質的堆積會相對地破壞土壤健康消極地影響作物產量。選擇性地添加具有合適的官能團的合適的物質和具有或不具有提取物的裂解的有機分子以及植物營養素，提供了一種可行的長期有效的植物營養素的方法，因為較低分子量的有機分子更適合于與磷肥混合，而較高分子量的有機分子更益于與氮肥混合。有機分子與所需的物質，例如尿素(0.10到5％重量/重量)的反應阻止了有機分子與氮分子的結合因此不會降低作物的產量，這通過主要對例如棉花和稻谷的作物進行的大規模的田間試驗得到證實。
如圖3所證實的在褐煤中官能團的連續增加通過與過氧化氫相繼的或者逐步周期性的反應來實現，因為從1600到1750吸收峰明顯增加，該方法給出了為了所需的的目的增加定量的官能團或分子官能團的機會。
與描述了用風化褐煤處理堿金屬的美國No.s.5034045和5026416專利文件(授權給William Alexander。該發明的衍生物主要通過在堿性條件下，氫氧化鉀與添加的少量過氧化氫反應，使得正如在這些專利中解釋的那樣從而實現該條件的全部優點，承載腐殖酸的風化褐煤礦石用氫氧化鉀處理，通過該方法，用容易發生離子交換的非揮發性堿金屬離子，例如鉀離子，使腐殖酸的氧化位點飽和，因此達到最大溶解性，pH值增加到近似11的范圍，因此總的反應條件是堿性的，得到主要以氧離子交換量為目的的堿金屬鹽)所教導的相反，本發明在酸性條件下進行；不需要堿，衍生物不是鹽。
在本發明中，反應不包含用鉀或者其它任何堿使褐煤飽和。本發明的目的是在酸性條件下通過過氧化氫反應從褐煤中得到有機分子，其適用于任何形式的葉面，或者用于添加到任何其它物質中，例如肥料或者農藥。此外，本發明的另一目的是通過裂解以及或者結合或者增加更多反應活性點位或者反應活性鍵，或者通過褐煤與過氧化氫相繼反應進行結構調整從而保持褐煤的完整，要求或者得到所需的褐煤質量，這在本發明中已有描述，如FTIR和13C NMR譜圖所示。本發明的目的不僅是開發在生物反應的結構和功能方面具有更大功能自由度的分子，因為這些分子未被堿、例如鉀填充或者飽和。本發明還描述了從褐煤中生產較低分子量有機分子，其有效螯合對葉面有益，并且對與許多其它肥料如DAP、過磷酸鹽等的配方設計有益，并且還適合于得到適于醫學和農業領域的不同產品。在生物 系統中利用這些得到的有機分子比利用堿飽和的腐殖酸更加可行。
本發明還描述了從褐煤中生產較低分子量、甚至低于500分子量的有機酸，和/或得到適于所需目的的可選擇分子量的分子，例如低于500、500到1000或者大于1000到2000或者2000及以上，但低于5000mw。過去5年內的詳細的田間和盆栽試驗表明低分子量在提高作物、如棉花和稻谷的產量方面優于其它分子量的優點。
本發明描述了褐煤中相繼添加過氧化氫得到的衍生物和褐煤結構的調整，如圖3所示，活性鍵相繼增加。活性鍵增加和合乎需要的褐煤的質量可以為了不同的目的，如較少反應的褐煤適于與尿素類型氮肥反應，較多反應并且更多相繼反應的褐煤適于與磷酸或磷肥混合。通過過氧化氫從褐煤中提取得到的液體形式的低分子量的有機分子的FTIR顯示出(圖2)特征FTIR吸收峰。
具有結構修飾的褐煤的植物營養素的性能
權利要求
1、一種具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量。
2、一種制備具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物的方法，所述方法包含在酸性條件下使被研成粉末的褐煤與過氧化氫至少反應一次，以引起裂解從而生成功能增強的有機分子以及可選擇地從褐煤中提取水溶性物質的步驟，該水溶性物質包含具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且分子量選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的功能增強的有機分子。
3、一種促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物接觸植物和/或土壤的步驟，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量。
4、一種包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量。
5、一種制備包含功能增強的有機分子的水溶性物質的方法，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量，所述方法包含在酸性條件下使被研成粉末的褐煤與過氧化氫至少反應一次，以引起裂解從而得到包含功能增強的有機分子的反應混合物以及通過分離技術從反應混合物中提取液體形式或者固體形式的包含功能增強的有機分子的水溶性物質的步驟。
6、一種促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的包含功能增強的有機分子的水溶性物質接觸植物和/或土壤的步驟，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量。
7、本發明提供一種促進植物生長的營養組合物，該促進植物生長的營養組合物提供營養素的緩慢和/或控制釋放以及有效利用和/或同化作用，所述組合物包含
具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；
或者
包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；
以及可選擇地，
一種或多種合成的和/或天然的營養素；
其中，如果促進植物生長的營養組合物包含合成的和/或天然的營養素，結構修飾的褐煤組合物或者水溶性物質與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
8、一種制備促進植物生長的營養組合物的方法，所述方法包含以下步驟
(a)制備具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；或者
(b)制備包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及可選擇地
(c)用在步驟(a)中所得到的結構修飾的褐煤或者在步驟(b)中所得到的水溶性物質與一種或多種合成的和/或天然的營養素混合或者反應，使得如果促進植物生長的營養組合物包含合成的和/或天然的營養素，結構修飾的褐煤組合物或水溶性物質與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
9、一種促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含
具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；
或者
包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；
以及可選擇地，
一種或多種合成的和/或天然的營養素；
其中，如果促進植物生長的營養組合物包含合成的和/或天然的營養素，結構修飾的褐煤組合物或者水溶性物質與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
10、根據權利要求7所述的促進植物生長的營養組合物，所述組合物包含
包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及
一種或多種合成的和/或天然的營養素；
其中水溶性物質與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
11、根據權利要求8所述的制備促進植物生長的營養組合物的方法，所述方法包含以下步驟
(a)制備包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及
(b)用在步驟(a)中所得到的水溶性物質與一種或多種合成的和/或天然的營養素混合或者反應，使得水溶性物質與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
12、根據權利要求9所述的促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤，該促進植物生長的營養組合物包含
包含功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及
一種或多種合成的和/或天然的營養素；
其中，水溶性物質與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
13、根據權利要求7所述的促進植物生長的營養組合物，所述組合物包含
具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及
一種或多種合成的和/或天然的營養素；
其中，結構修飾的褐煤組合物與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
14、根據權利要求8所述的制備促進植物生長的營養組合物的方法，所述方法包含以下步驟
(a)制備具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及
(b)用在步驟(a)中所得到的結構修飾的褐煤組合物與一種或多種合成的和/或天然的營養素混合或者反應，使得結構修飾的褐煤組合物與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
15、根據權利要求9所述的促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含
具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量；以及
一種或多種合成的和/或天然的營養素；
其中，結構修飾的褐煤組合物與合成的和/或天然的營養素的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
16、根據權利要求7所述的促進植物生長的營養組合物，所述組分包含至少一種含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述水溶性物質通過褐煤的裂解得到。
17、根據權利要求5所述的制備水溶性物質的方法，所述方法包含以下步驟
(a)將過氧化氫冷卻到約-5℃到-20℃的溫度范圍內；
(b)以1∶1到3∶1(體積/重量)的比例將水添加到褐煤中；
(c)將5到50％的冷卻的過氧化氫以1∶1到1∶5(體積/重量)的比例添加到步驟(b)中所得到的褐煤中；
(d)在環境條件下，使褐煤與過氧化氫在約15分鐘到約3小時的時間段范圍內反應；以及
(e)將過氧化氫以1∶1到1∶5(體積/體積)的比例添加到步驟(d)中所得到的產物中；
(f)重復步驟(c)到(e)預先確定的次數，隨后用水提取以得到水溶性物質。
18、根據權利要求5所述的制備水溶性物質的方法，所述方法包含以下步驟
(a)將過氧化氫冷卻到低于約-5℃到-20℃的溫度；
(b)將褐煤添加到步驟(a)中所得到的冷卻的過氧化氫中，過氧化氫添加到褐煤中的比例在1∶2到1∶3(體積/重量)的范圍內；
(c)在10℃到20℃的溫度范圍內使褐煤與5到50％的過氧化氫在約1小時到約3小時的時間段范圍內反應，隨后在約10℃到20℃的溫度下使該反應進行約3小時到5小時；
(d)在環境條件下，將過氧化氫添加到步驟(c)中所得到的反應混合物中，過氧化氫添加到反應混合物中的比率約1∶1(體積/重量)；以及
(e)用水提取最終的物質并且將該最終的物質離心以得到水溶性物質。
19、根據權利要求17所述的方法，其特征在于，所得到的水溶性物質具有小于1000的分子量。
20、根據權利要求18所述的方法，其特征在于，所得到的水溶性物質具有小于1000的分子量。
21、根據權利要求5所述的制備水溶性物質的方法，所述方法包含以下步驟
(a)將褐煤添加到過氧化氫(5到50％)中以得到反應產物，過氧化氫添加到褐煤中的比例在1∶1到1∶5(體積/重量)的范圍內；以及
(b)向干燥后的步驟(a)所得到的反應產物中添加尿素，如氮肥，以得到功能增強的有機分子，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量。
22、根據權利要求9所述的促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含至少一種含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，該水溶性物質通過褐煤的裂解得到。
23、根據權利要求7所述的促進植物生長的營養組合物，所述組分包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述功能增強的有機分子通過褐煤的裂解得到。
24、根據權利要求9所述的促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述功能增強的有機分子通過褐煤的裂解得到。
25、根據權利要求7所述的促進植物生長的營養組合物，所述組合物包含
含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述功能增強的有機分子通過褐煤的裂解得到；以及
一種或多種磷酸鹽源；
其中結構修飾的褐煤組合物與所述一種或多種磷酸鹽源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
26、根據權利要求8所述的制備促進植物生長的營養組合物的方法，所述方法包含以下步驟
(a)制備含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且由褐煤裂解、具有低于約1000的分子量；以及
(b)向步驟(a)中所得到的結構修飾的褐煤組合物中添加一種或多種磷酸鹽源，結構修飾的褐煤組合物與所述一種或多種磷酸鹽源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
27、根據權利要求9所述的促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述功能增強的有機分子由褐煤的裂解得到；以及一種或多種磷酸鹽源；其中結構修飾的褐煤組合物與所述一種或多種磷酸鹽源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
28、根據權利要求7所述的促進植物生長的營養組合物，所述組合物包含
含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述水溶性物質由褐煤的裂解得到；以及
一種或多種磷酸鹽源；
其中，水溶性物質與所述一種或多種磷酸鹽源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
29、根據權利要求8所述的制備促進植物生長的營養組合物的方法，所述方法包含以下步驟
(a)制備含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且由褐煤裂解、具有低于約1000的分子量；以及
(b)向步驟(a)中所得到的水溶性物質中添加一種或多種磷酸鹽源，水溶性物質與所述一種或多種磷酸鹽源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
30、根據權利要求9所述的促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有低于約1000的分子量，所述水溶性物質由褐煤裂解得到；以及一種或多種磷酸鹽源；其中，水溶性物質與所述一種或多種磷酸鹽源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
31、根據權利要求7所述的促進植物生長的營養組合物，所述組合物包含至少一種含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述水溶性物質由褐煤裂解得到。
32、根據權利要求8所述的制備促進植物生長的營養組合物的方法，所述方法包含以下步驟
(a)將褐煤添加到過氧化氫中以得到反應產物，過氧化氫添加到褐煤中的比例在1∶1到1∶5(體積/重量)的范圍內；以及
(b)向干燥后的步驟(a)中所得到的反應產物中添加尿素，如氮肥，以得到功能增強的有機分子，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量。
33、根據權利要求9所述的促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含至少一種含有有機分子的水溶性物質，該有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述水溶性物質由褐煤的裂解得到。
34、根據權利要求7所述的促進植物生長的營養組合物，所述組合物包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述功能增強的有機分子由褐煤的裂解得到。
35、根據權利要求9所述的促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述功能增強的有機分子由褐煤的裂解得到。
36、根據權利要求7所述的促進植物生長的營養組合物，所述組合物包含
含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約1000的分子量，所述功能增強的有機分子由褐煤的裂解得到；以及
一種或多種氮源；
其中，結構修飾的褐煤組合物與所述一種或多種氮源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
37、根據權利要求8所述的制備促進植物生長的營養組合物的方法，所述方法包含以下步驟
(a)制備含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且由褐煤裂解得到、具有大于約5000的分子量；以及
(b)向步驟(a)中得到的結構修飾的褐煤組合物中添加一種或多種氮源，結構修飾的褐煤組合物與所述一種或多種氮源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
38、根據權利要求9所述的促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述功能增強的有機分子由褐煤的裂解得到；以及一種或多種氮源；其中結構修飾的褐煤組合物與所述一種或多種氮源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
39、根據權利要求7所述的促進植物生長的營養組合物，所述組合物包含
含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述水溶性物質由褐煤的裂解得到；以及
一種或多種氮源；
其中，水溶性物質與所述一種或多種氮源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
40、根據權利要求8所述的制備促進植物生長的營養組合物的方法，所述方法包含以下步驟
(a)制備含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且通過褐煤的裂解、具有大于約5000的分子量；以及
(b)向步驟(a)中所得到的水溶性物質中添加一種或多種氮源，水溶性物質與所述一種或多種氮源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
41、根據權利要求9所述的促進植物生長的方法，所述方法包含用有效量的促進植物生長的營養組合物接觸植物和/或土壤的步驟，該促進植物生長的營養組合物包含含有功能增強的有機分子的水溶性物質，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量，所述水溶性物質由褐煤的裂解得到；以及一種或多種氮源；其中水溶性物質與所述一種或多種氮源的重量比在0.01∶1到10∶1的范圍內。
42、根據權利要求2所述的制備結構修飾的褐煤組合物的方法，所述方法包含以下步驟
(a)將過氧化氫冷卻到低于約-5℃到-20℃的溫度；
(b)以1∶1到3∶1(體積/重量)的比例將水添加到褐煤中；
(c)將冷卻的過氧化氫以1∶1到1∶5(體積/重量)的比例添加到步驟(b)中所得到的褐煤中；
(d)在環境條件下，使褐煤與過氧化氫反應約15分鐘到約3小時的時間段范圍；
(e)將過氧化氫以1∶1到1∶5(體積/體積)的比例添加到步驟(d)中所得到的產物中；以及
(f)重復步驟(c)到(e)預先確定的次數，以得到結構修飾的褐煤組合物。
43、根據權利要求2所述的制備結構修飾的褐煤組合物的方法，所述方法包含以下步驟
(a)將過氧化氫冷卻到低于約-5℃到-20℃的溫度；
(b)將褐煤添加到步驟(a)所得到的冷卻的過氧化氫中，過氧化氫添加到褐煤中的比例在1∶2到1∶3(體積/重量)的范圍內；
(c)使褐煤與過氧化氫在10℃到15℃溫度范圍內反應約1小時，隨后使反應在約20℃下進行約3小時；以及
(d)在環境條件下，將過氧化氫添加到步驟(c)中所得到的反應混合物中，過氧化氫添加到反應混合物中的比例約為1∶1(體積/重量)，以得到結構修飾的褐煤組合物。
44、根據權利要求39所述的方法，其特征在于，所得到的結構修飾的褐煤組合物含有分子量低于1000的功能增強的有機分子。
45、根據權利要求40所述的方法，其特征在于，所得到的結構修飾的褐煤組合物含有分子量低于1000的功能增強的有機分子。
46、根據權利要求2所述的制備功能增強的有機分子的方法，所述方法包含以下步驟
(a)將褐煤添加到過氧化氫中以得到反應產物，過氧化氫添加到褐煤中的比例在1∶1到1∶5(體積/重量)的范圍內；以及
(b)向干燥后的步驟(a)所得到的反應產物中添加尿素，如氮肥，以得到含有功能增強的有機分子的功能增強的有機分子，該功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有大于約5000的分子量。
47、一種具有與引起營養素的緩釋和有效同化的合成的或天然的原料組合的結構修飾的褐煤的新型營養素。
48、一種具有結構修飾的褐煤的新型營養素，其中褐煤通過與過氧化氫反應而結構修飾，以增加營養活性組分如腐殖酸，取決于處理溶液、即過氧化氫(1到50％)的濃度，所述組分中褐煤過氧化氫(重量/體積)的范圍從0.01∶1到10∶1，所選擇的使用結構調整的褐煤的營養素通過添加所選擇的營養素來實現，其中添加的營養素與褐煤的比例為0.01∶1至10∶1(重量/重量)。
49、根據權利要求48所述的具有結構修飾的褐煤的新型營養素，其特征在于，褐煤的結構調整能夠讓從這種改良的褐煤中得到的鍵更具營養活性，從而允許通過與所選擇的營養素混合而設計植物營養產品，從而引起緩釋并且具有更加有效的同化。
50、一種生產具有結構修飾的褐煤的的營養素方法包含以下步驟
(a)粉末化褐煤原料，
(b)將褐煤粉末微粉化到需要的微米尺寸，
(c)干燥微粉末化的褐煤粉末以除去多余的濕氣，
(d)用過氧化氫處理所述微粉化的褐煤粉末以實現有效的結構轉化，
(e)用尿素，如氮肥和/或磷肥和/或鉀肥和/或磷酸和/或其它包含常量和/或微量的營養素的水溶液處理所述原料以得到產物，
(f)通過添加適當的酸性和/或堿性的營養液中和所述反應溶液，
(g)將所得材料制成片狀或丸狀或顆粒或小丸或粉末或者其它可能的用于有效使用的形狀的形式；以及
(h)在室溫下或用干燥劑干燥最終的產物。
51、根據權利要求50所述的方法，其特征在于，具有植物營養所需的元素的提高的營養活性組分可用于土壤、葉面和施肥灌溉應用。
52、根據權利要求50所述的方法，其特征在于，褐煤的微粉化粉末用過氧化氫處理以提高植物營養的活性組分。
53、根據權利要求50所述的方法，其特征在于，褐煤的微粉化粉末用過氧化氫處理，之后用常量元素(氮、磷和鉀)和/或微量元素(鎂、鈣、銅、鋅、錳、硼、鐵、硅、硫和鉬)進行所需要的營養增強。
54、根據權利要求50所述的方法，其特征在于，褐煤的微粉化粉末用過量的過氧化氫提取以生產可溶的基于褐煤的肥料，該肥料適合于葉面和施肥灌溉的要求。
55、根據權利要求50所述的方法，其特征在于，褐煤的微粉化粉末用過氧化氫處理，并且與植物營養素以及/或者與和熔融的尿素混合的包含選自由鎂、鈣、銅、鋅、錳、硼、鐵、硅、硫和鉬組成的群組的微量營養素的溶液以及/或者現有的氮、磷酸鹽、鉀(potash)、微量元素肥料以及或者復合肥料單個地或者結合地混合，以生產有選擇性的和/或專用的植物營養產品從而提高植物產品的數量和/或質量。
56、根據權利要求50所述的方法，其特征在于，褐煤樣品用過氧化氫處理，如周期性逐步在褐煤中添加過氧化氫，引起活性組分的增加，吸收強度明顯的增加到1700±50波數(cm-1)。
57、根據權利要求50所述的方法，其特征在于，過氧化氫處理過的、未提取的褐煤引起特征FTIR峰，其中約有12個峰在1600到1700波數(cm-1)范圍內。
58、從褐煤中提取的經提取或未提取的功能活性有機分子，所述功能活性有機分子通過包含以下步驟的方法得到
(a)將褐煤添加到過氧化氫中并且
(b)在反應后通過離心和沉淀從不可溶的褐煤中除去可溶的功能活性有機分子，或者保持有機分子與褐煤原封不動。
59、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，其特征在于，該功能活性有機分子比存在于褐煤的常規有機分子包括腐殖酸和黃腐酸更具功能活性，原因在于通過用過氧化氫處理得到提高的反應性，其是褐煤的裂解的結果。
60、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，其特征在于，將濃度在5-50％范圍的過氧化氫添加到微粉化的褐煤中，褐煤和過氧化氫的比例是1∶2到1∶5(體積/重量)，其中在添加之前，將過氧化氫于-5℃至-20℃冷卻數個小時，并且在10℃至15℃下使過氧化氫與褐煤反應一小時，隨后在15℃到20℃下反應約三小時，反應后，重復相同的步驟預先確定的次數，之后，在25℃至30℃下以1∶1(體積/重量)的比例將約5到50％濃度的過氧化氫添加到最終的所得的物質中，最終的所得的物質用水進行提取并在連續離心機上以5000至10000轉/分鐘離心，從而得到褐煤經過氧化氫裂解的可溶性功能活性有機分子。
61、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，其特征在于，包含分子量低于1000的功能活性有機分子可選擇的適用于磷肥和/或葉面噴施和/或設計各種不同的分子。
62、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，包含分子量大于5000的功能活性有機分子可選擇的適用于氮肥和/或設計各種不同的分子。
63、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，包含分子量低于500的功能活性有機分子可選擇的適用于葉面噴施和/或種子處理組合物和/或施肥灌溉應用。
64、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，其特征在于，當在FTIR氟化鈣電解槽附件中通過FTIR對液體樣品進行分析時，功能活性有機分子在1600-1750波數(cm-1)出現特征吸收峰。
65、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，包含分子量低于1000的功能活性有機分子，其中所述功能活性有機分子具有對包括錒系元素的有毒重金屬，如鈾和/或蛋白質的凈化能力。
66、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，其特征在于，所述功能活性有機分子具有提高植物生長和產量的能力。
67、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，其特征在于，褐煤的過氧化氫提取物導致出現多個峰(超過20個)且在1686±10、1676±10、1671±10、1664±10、1655±10、1648±10、1638±10、1625±10、1618±10、1599±10、1561±10以及1343±10波數(cm-1)具有特征吸收峰。
68、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，包含分子量低于1000的功能活性有機分子，其中所述功能活性有機分子與磷肥混合時具有提高植物對磷酸鹽的利用率、從而增加作物產量的性能。
69、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，包含分子量超過5000的功能活性有機分子，其中所述功能活性有機分子與氮肥混合時具有通過提高氮的利用率從而增加作物產量的性能。
70、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，用固態NMR分析時證實官能團增加，如附圖中所示，在具有用過氧化氫從褐煤中提取的低分子量有機分子的褐煤的13-C NMR圖譜中存在差異，或者被沿化學位移軸的碳強度的相對分布量化，顯示出脂肪基(0到60ppm)的大量減少以及芳香基(110到165ppm)、羧基、酰胺或酯(160到190ppm)以及羰基(190到220ppm)的急劇增多。
71、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，其特征在于，所述功能活性有機分子的制備包括在可變反應條件下選擇性地合成經提取或不經提取提取物的功能活性有機分子。
72、根據權利要求58所述的功能活性有機分子，其特征在于，所述功能活性有機分子的制備包括提取具有可選擇的分子量的功能活性有機分子，該提取過程通過可選擇地執行包括利用選擇性分子過濾器的超濾技術來實現。
73、一種增加作物產量的組合物，包含具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物、選自包含硅酸銅、硅酸鋅或者它們的混合物的群組的功能性過渡金屬硅酸鹽以及熔融尿素和/或其它植物營養素，其中該功能性過渡金屬硅酸鹽可選擇地是納米結構的形式和包含銅、鋅、鹽的混合物以抑制尿素抑制劑，該作物產量增加組合物制成顆粒、細粒或丸粒。
74、根據權利要求2所述的制備結構修飾的褐煤組合物的方法，所述方法包含以1∶2到1∶5(重量/體積)范圍內的比例將水添加到褐煤中的步驟，將過氧化氫冷卻到約-20℃的溫度并且將其添加到包含水的褐煤中的步驟，在一個或多個步驟中將所得到的反應混合物的溫度升高到5℃到20℃范圍內的某一值的步驟以及在15℃到20℃溫度范圍內使反應進行15分鐘到2小時以得到包含實質量的有機分子的結構修飾的褐煤組合物的步驟，實質量的有機分子的分子量高于5000分子量。
75、根據權利要求74所述的方法，其特征在于，所使用的過氧化氫的濃度在1到15％范圍內。
76、根據權利要求2所述的制備結構修飾的褐煤組合物的方法，所述方法包含以1∶2到1∶5(重量/體積)范圍內的比例將水添加到褐煤中的步驟，將過氧化氫冷卻到約-20℃的溫度并且將其添加到包含水的褐煤中的步驟，在一個或多個步驟中將所得到的反應混合物的溫度升高到5℃到20℃范圍內的某一值的步驟以及在15℃到20℃溫度范圍內使反應進行3到7小時以得到包含實質量的有機分子的結構修飾的褐煤組合物的步驟，實質量的有機分子的分子量在1000到2000范圍內。
77、根據權利要求76所述的方法，其特征在于，所使用的過氧化氫的濃度在15到50％范圍內。
78、根據權利要求2所述的制備結構修飾的褐煤組合物的方法，所述方法包含以下步驟(a)以1∶2到1∶5(重量/體積)范圍內的比例將水添加到褐煤中，(b)將過氧化氫冷卻到約-20℃的溫度并且將其添加到包含水的褐煤中，(c)在一個或多個步驟中將所得到的反應混合物的溫度升高到5到20℃范圍內的某一值以及在15到20℃溫度范圍內使反應進行3到7小時，以及(d)在所得到的反應混合物中相繼地且周期性地添加濃度大于步驟(b)中所用過氧化氫的濃度的過氧化氫從而得到包含實質量的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，實質量的有機分子的分子量低于500。
79、根據權利要求78所述的方法，其特征在于，在步驟(b)和(d)中使用的過氧化氫的濃度在25％到50％范圍內。
全文摘要
一種具有或不具有從褐煤中提取的功能增強的有機分子的結構修飾的褐煤組合物，所述功能增強的有機分子具有增加或減少數量的一個或多個選自包含羰基、羧基、酰胺、酯、酚、醇、酮和醛基團的群組的官能團，并且具有選自包含(i)低于500，(ii)500到1000之間，(iii)1000到5000之間，(iv)等于或大于5000以及(v)(i)，(ii)，(iii)和(iv)中任何最大為三個的組合的群組的分子量。
文檔編號C05F11/00GK101605740SQ200780049835
公開日2009年12月16日 申請日期2007年11月15日 優先權日2006年11月15日
發明者杜爾迦·巖德帕里·普拉薩德 申請人:種子生物科學私人有限公司