摩洛哥未处理磷酸早期与晚期结晶合成尿素磷酸盐的对比研究及其农业应用价值

本研究针对摩洛哥未处理磷酸纯化难题，通过尿素与磷酸的放热反应（90分钟）合成高纯度尿素磷酸盐晶体。采用XRD、FT-IR、SEM等技术验证了晶体相态及N、P2O5营养元素组成，证实未处理磷酸可直接用于优质肥料生产，为农业增效提供新方案。

　　

摩洛哥作为全球磷酸盐储量和生产大国，其磷酸加工技术直接影响下游高附加值产品的质量。尿素磷酸盐（urea phosphate）作为含氮(N)和磷(P₂O₅)的双效肥料，对作物生长至关重要。然而，传统工艺需对磷酸进行深度纯化，成本高昂且流程复杂。如何利用未处理磷酸直接合成高纯度尿素磷酸盐，成为提升农业生产力与资源利用效率的关键科学问题。

研究人员通过控制尿素与磷酸的放热反应条件（90分钟反应时长），系统研究了晶体在60分钟（早期）和90分钟（晚期）的成核与生长差异。采用X射线衍射(XRD)分析晶体相态，傅里叶变换红外光谱(FT-IR)验证化学键组成，结合扫描电镜(SEM)和光学显微镜观察形貌特征，辅以元素分析确认N、P₂O₅营养元素的精确配比。

研究结果显示：1）结晶动力学方面，60分钟出现晶核，90分钟形成完整晶体；2）结构表征中，XRD图谱与标准尿素磷酸盐晶型匹配，FT-IR检测到PO₄^3?特征峰；3）形貌分析表明，晚期结晶产物呈现均匀棱柱状结构，SEM显示晶体尺寸达50-100微米；4）元素组成中，N含量为17.5%，P₂O₅转化率达98.2%，符合优质肥料标准。

该研究证实未处理摩洛哥磷酸可直接用于尿素磷酸盐生产，省去纯化步骤的同时保障产品纯度。发表于《Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements》的这项成果，为资源型国家发展高附加值磷化工提供了技术范式，对降低农业投入成本、促进可持续施肥具有重要实践意义。