凹凸棒土基納米控釋農(nóng)藥和肥料的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、民以食為天，農(nóng)業(yè)不管是是對于國家還是人民都是至關(guān)重要的，這點在全世界范圍內(nèi)已經(jīng)達(dá)成了共識，尤其對于中國這樣13億人口的大國，農(nóng)業(yè)更是成為了國家的命脈，人民生活的根基。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，為了防止病蟲害以及雜草對作物影響，人們會在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用大量的農(nóng)藥。不僅如此，為了提高糧食的產(chǎn)量，人們也會在種植作物的過程中施用大量的肥料來增加植物吸收的營養(yǎng)。然而大量的農(nóng)藥以及肥料的使用對環(huán)境帶來了一些不好的影響例如農(nóng)藥的殘留會對人畜健康產(chǎn)生危害，大量使

2、用肥料可能會使土壤板結(jié)并且提高了農(nóng)業(yè)成產(chǎn)成本。
　　本文通過以下兩點對農(nóng)藥和肥料進(jìn)行改進(jìn):一是其利用效率，二是其對于環(huán)境的破化程度，以凹凸棒土作為載體，利用不同材料對其進(jìn)行修飾，通過環(huán)境中溫度的改變達(dá)到控制所載物質(zhì)釋放的目的。本論文工作如下:
　　1.為了降低草甘膦除草劑對環(huán)境的危害并且提高其利用率，該工作基于納米復(fù)合材料包括凹凸棒土、碳酸氫銨、氨基硅油以及聚乙烯醇制備了一種具有核殼結(jié)構(gòu)的溫敏型控釋農(nóng)藥草甘膦。其中凹凸棒土、

3、碳酸氫銨以及草甘膦混合物是該農(nóng)藥的核結(jié)構(gòu)，而氨基硅油以及聚乙烯醇是該農(nóng)藥的殼結(jié)構(gòu)。凹凸棒土具有一個微納網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)因此它可以約束大量的草甘膦分子。碳酸氫銨作為一個制孔劑可以分解出二氧化碳和氨氣氣泡從而在氨基硅油以及聚乙烯醇組成的殼表面形成孔道，草甘膦利用這些孔道進(jìn)行釋放。這些孔道的數(shù)量可以通過溫度有效的調(diào)節(jié)，與此同時殼結(jié)構(gòu)中的聚乙烯醇在高溫時也有溶解的現(xiàn)象，因此可以很簡單的控制草甘膦的釋放。有意義的是，這項技術(shù)可以有效降低在降雨環(huán)境下草甘膦

4、的損失也就是說可以有效提高對于雜草的作用。除此之外，疏水的氨基硅油又確保了溫敏型控釋農(nóng)藥草甘膦的穩(wěn)定性使其可以在水中保持至少三個月的時間。該工作提供了一個很具有前景的控制農(nóng)藥釋放以及極少其損失的方法，對解決由于農(nóng)藥利用率低下造成的環(huán)境危害問題具有很大的應(yīng)用價值。
　　2.為了提高鐵肥的利用效率，該工作利用凹凸棒土、四氧化三鐵、硫酸亞鐵銨以及普蘭尼克F-127和氨基硅油制備了一種核殼結(jié)構(gòu)的可回收型溫敏控釋鐵肥。其中，核結(jié)構(gòu)由凹凸棒土

5、和四氧化三鐵以及硫酸亞鐵銨組成，殼結(jié)構(gòu)由普蘭尼克F-127和氨基硅油構(gòu)成。具有微納尺寸的凹凸棒土形成了一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且可以和二價鐵離子之間產(chǎn)生靜電引力作用從而將二價鐵離子束縛在凹凸棒土的表面。在該工作中，硫酸業(yè)鐵銨作為一種代表鐵肥和制孔劑，可以在100℃下生成氨氣在氨基硅油利普蘭尼克F-127的殼結(jié)構(gòu)上形成大量微納孔道，這些孔道有利于二價鐵離子的釋放。F-127是一種熱敏型聚合物，可以通過存不同溫度下水-凝膠狀態(tài)的轉(zhuǎn)換達(dá)到使孔道打開關(guān)