淀粉基高分子材料肥料緩釋性能研究
本文關(guān)鍵詞:淀粉基高分子材料肥料緩釋性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:淀粉是植物經(jīng)光合作用而形成的一種天然高分子有機(jī)化合物,是一種原料易得、價(jià)格低廉,綠色環(huán)保的可再生資源。淀粉中含有較多的碳鏈及羥基結(jié)構(gòu),并易通過(guò)官能團(tuán)轉(zhuǎn)化進(jìn)行修飾改性。盡管淀粉及其衍生物在生物制藥業(yè)、污水處理以及快速消費(fèi)品等諸多領(lǐng)域已被廣泛的研究和推廣,但在緩、控釋肥料中的應(yīng)用較少。隨著人類對(duì)環(huán)境、健康及自然資源可持續(xù)利用等的日益關(guān)注,對(duì)性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保、成本低廉的多功能緩、控釋肥料的研究已成為化肥工業(yè)的熱點(diǎn)和發(fā)展方向。本論文以淀粉及其衍生物、海藻酸鈉、聚乳酸等環(huán)境友好型高分子材料為輔料或包膜材料,以尿素、磷酸二氫鉀等常規(guī)肥料作為營(yíng)養(yǎng)成分,經(jīng)物理交聯(lián)和相轉(zhuǎn)移技術(shù)等方法,制備了三種新型緩釋肥料,采用元素分析、原子吸收、紅外光譜和掃描電鏡等手段對(duì)肥料的組成及形貌進(jìn)行了表征,并通過(guò)水溶出率試驗(yàn)、土壤培養(yǎng)試驗(yàn)分別對(duì)肥料的養(yǎng)分緩釋性能進(jìn)行了考察,為緩釋肥料領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。主要研究成果如下:1.以淀粉為原料,通過(guò)L-半胱氨酸、雙醛淀粉縮合反應(yīng)制得雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂并實(shí)現(xiàn)了對(duì)Cu2+的吸附,經(jīng)海藻酸鈉包埋造粒,制備了環(huán)境友好的新型雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂基緩釋銅肥。該肥料中C、H、N、S、Cu的含量分別為:28.61%、4.81%、3.03%、6.06%、1.40%,在土壤中包埋28天后,銅釋放率僅為17.66%,具有較好的緩釋效果。該雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂基緩釋銅肥中與半胱氨酸接枝淀粉基對(duì)Cu2+的螯合作用有效控制了緩釋效果。此外,淀粉的有效降解避免了對(duì)環(huán)境造成的污染。2.以雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂基緩釋銅肥作為內(nèi)層包膜材料,以聚乳酸作為外層包膜材料,將尿素、磷酸二氫鉀、氯化鉀包裹在尿素顆粒表面為肥料的內(nèi)核,成功制備了一種含N、P、K、Cu多元素型淀粉基緩釋復(fù)合肥。所制備得的肥料中N、P、K、Cu含量分別為:15.43%、15.85%、9.83%、0.16%,在土壤中包埋30天后,N、P、K、Cu含量分別為:69.79%、59.64%、48.67%、16.82%,具有明顯的緩釋特性。將淀粉衍生物以及聚乳酸高分子材料引入到淀粉基NPK-Cu緩釋復(fù)合肥的制備中,既減少了成本、在土壤中可完全降解,又顯著地控制了各營(yíng)養(yǎng)成分在土壤中的釋放率。3.以海藻酸鈉為基質(zhì),將硫酸鋅與磷酸氫二銨反應(yīng)合成的一種微溶性磷酸鋅銨包埋于交聯(lián)的海藻酸鈉溶液中,制得了一種工藝簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保的新型海藻酸鈉包覆的緩釋鋅肥。該肥料中鋅含量為29.79%,在土壤中包埋60天后,鋅釋放率僅為19.01%,呈現(xiàn)出優(yōu)異的緩釋效果。該肥料中鋅的釋放與ZnNH4PO4的溶解速率有關(guān),海藻酸鈉包覆的緩釋鋅肥中海藻酸鈉的存在有助于肥料成型,并在改善環(huán)境方面也起到了顯著的效果。
【關(guān)鍵詞】:淀粉基質(zhì) 雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂 緩釋肥料 緩釋性能
【學(xué)位授予單位】:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TQ449.1
【目錄】:
- 摘要2-3
- ABSTRACT3-5
- 縮略詞5-8
- 文獻(xiàn)綜述8-19
- 1 研究背景與意義8-9
- 2 緩、控釋肥料的研究概況9-12
- 2.1 緩、控釋肥料的定義9
- 2.2 緩、控釋肥料的分類9-10
- 2.3 緩、控釋肥料營(yíng)養(yǎng)成分釋放的評(píng)價(jià)方法10-12
- 2.3.1 水溶液浸泡法10
- 2.3.2 土壤培養(yǎng)法10-11
- 2.3.3 電導(dǎo)率法11
- 2.3.4 擴(kuò)散和滲透法11
- 2.3.5 微生物學(xué)方法11-12
- 3 緩、控釋肥料的研究進(jìn)展12-17
- 3.1 國(guó)外研究進(jìn)展12-14
- 3.2 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展14-17
- 4 緩、控釋肥料現(xiàn)存的主要問(wèn)題及發(fā)展方向17
- 4.1 生產(chǎn)成本高,,應(yīng)用范圍小17
- 4.2 制備工藝復(fù)雜,環(huán)保性能低17
- 4.3 緩、控釋機(jī)制研究匱乏17
- 5 本論文研究?jī)?nèi)容17-19
- 1 前言19-20
- 2 材料與方法20-25
- 2.1 材料與儀器20-21
- 2.1.1 試驗(yàn)材料20
- 2.1.2 主要試驗(yàn)儀器20-21
- 2.2 雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂基緩釋銅肥的制備方法21
- 2.2.1 雙醛淀粉(DAS)的制備21
- 2.2.2 雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂(DAS-Cys)的制備21
- 2.2.3 雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂基緩釋銅肥的制備21
- 2.3 淀粉基氮磷鉀銅(NPK-Cu)緩釋復(fù)合肥的制備方法21-22
- 2.3.1 淀粉基NPK-Cu緩釋復(fù)合肥內(nèi)核的構(gòu)筑21
- 2.3.2 淀粉基NPK-Cu緩釋復(fù)合肥的制備21-22
- 2.4 海藻酸鈉包覆的緩釋鋅肥的制備方法22
- 2.4.1 磷酸鋅銨(ZnNH4PO4)的制備22
- 2.4.2 海藻酸鈉包覆的緩釋鋅肥的制備22
- 2.5 緩釋肥料物理特性測(cè)定22-23
- 2.5.1 緩釋肥料粒徑測(cè)定22
- 2.5.2 緩釋肥料紅外光譜22
- 2.5.3 緩釋肥料微觀形貌22
- 2.5.4 緩釋肥料成分含量測(cè)定22-23
- 2.5.5 緩釋肥料包膜層厚度測(cè)定23
- 2.6 緩釋肥料緩釋性能測(cè)定23-24
- 2.6.1 水溶出率法23
- 2.6.2 土壤培養(yǎng)法23-24
- 2.7 數(shù)據(jù)處理24-25
- 3 結(jié)果與分析25-42
- 3.1 雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂基緩釋銅肥的表征與緩釋性能分析25-31
- 3.1.1 雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂基緩釋銅肥的整體形貌和組成25
- 3.1.2 雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂基緩釋銅肥的紅外表征25-27
- 3.1.3 雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂基緩釋銅肥的形貌表征27
- 3.1.4 雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂基緩釋銅肥的緩釋特性27-31
- 3.2 淀粉基NPK-Cu緩釋復(fù)合肥的表征與緩釋性能分析31-36
- 3.2.1 淀粉基NPK-Cu緩釋復(fù)合肥的整體形貌和組成31
- 3.2.2 淀粉基NPK-Cu緩釋復(fù)合肥的紅外表征31-33
- 3.2.3 淀粉基NPK-Cu緩釋復(fù)合肥的形貌特征33
- 3.2.4 淀粉基NPK-Cu緩釋復(fù)合肥的緩釋特性33-36
- 3.3 海藻酸鈉包覆的緩釋鋅肥的表征與緩釋性能分析36-42
- 3.3.1 海藻酸鈉包覆的緩釋鋅肥的整體形貌和組成36-37
- 3.3.2 海藻酸鈉包覆的緩釋鋅肥的紅外表征37-39
- 3.3.3 海藻酸鈉包覆的緩釋鋅肥的表面微觀特征39
- 3.3.4 海藻酸鈉包覆的緩釋鋅肥的緩釋特性39-42
- 4 討論42-46
- 4.1 雙醛淀粉半胱氨酸螯合樹(shù)脂基緩釋銅肥42-43
- 4.2 淀粉基NPK-Cu緩釋復(fù)合肥43-44
- 4.3 海藻酸鈉包覆的緩釋鋅肥44-45
- 4.4 緩釋肥料緩釋性能綜合分析45-46
- 5 結(jié)論46-48
- 參考文獻(xiàn)48-56
- 致謝56-57
- 個(gè)人簡(jiǎn)介57-58
- 導(dǎo)師簡(jiǎn)介58-59
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 陳迪;鄧祖麗穎;張文輝;谷守玉;萬(wàn)亞珍;;地溝油生產(chǎn)包膜緩控釋肥的工藝研究[J];應(yīng)用化工;2016年01期
2 趙國(guó)慶;謝永;王紅艷;周丹紅;史洪偉;武永軍;楊銀;;緩釋肥料的現(xiàn)狀及其研究進(jìn)展[J];山東化工;2015年18期
3 裴瑞杰;胡述曉;孫天洲;唐柳青;;緩控釋肥料的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)信息;2015年16期
4 周麗鳳;劉亞青;毋登輝;;新型多營(yíng)養(yǎng)緩釋化肥的制備及養(yǎng)分釋放性能研究[J];現(xiàn)代化工;2015年02期
5 牟林;唐樹(shù)戈;韓曉日;付時(shí)豐;楊勁峰;;淀粉-聚乙烯醇包膜復(fù)合肥的評(píng)價(jià)方法研究[J];土壤通報(bào);2014年06期
6 仝芳;田甜;陳若君;黨民團(tuán);;緩、控釋肥料的研究進(jìn)展及發(fā)展對(duì)策[J];蔬菜;2014年04期
7 楚暉娟;魏宏亮;朱靖;曹軍艷;;淀粉基非包膜緩釋尿素肥料的制備與釋放特性[J];化學(xué)與生物工程;2014年01期
8 管杰;代遠(yuǎn)剛;周立新;徐艷芬;王少先;;煙草緩釋肥微囊粒子制備研究[J];寧夏農(nóng)林科技;2013年10期
9 李娜;鄧躍全;董發(fā)勤;李麗君;馬春雪;;低甲醛脲醛-石膏-膨潤(rùn)土基玉米緩釋肥的制備[J];非金屬礦;2013年04期
10 朱法廳;張保林;程亮;戴啟軍;袁琳;董乾英;;具有保水功能的緩釋肥料的制備研究[J];中國(guó)土壤與肥料;2013年03期
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 倪博立;環(huán)境友好型多功能緩控釋肥料的制備及性能研究[D];蘭州大學(xué);2012年
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 白甜;含微量元素高分子緩釋肥的制備及性能研究[D];中北大學(xué);2015年
2 劉媛媛;新型包膜緩釋肥的研制及其性能研究[D];南京理工大學(xué);2012年
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