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基本信息
- 項目名稱：
- 海藻酸鈉半互穿丙烯酰共聚胺樹脂的制備及其緩釋/吸附行為研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 以磷酸、尿素和四氧化三鐵為原料制備了水溶性較低的聚雙縮脲磷酰胺鐵復(fù)合肥料(BPAM),然后通過溶液聚合交聯(lián)制備了線性海藻酸鈉互穿丙烯酸共聚丙烯酰胺/聚雙縮脲磷酰胺鐵吸水樹脂. 考察了海藻酸鈉用量對吸水樹脂吸水倍數(shù)的影響,在土壤中的緩釋行為和對鹽堿土中陽離子的吸附作用.
- 詳細(xì)介紹：
- 以磷酸、尿素和四氧化三鐵為原料脫水制備了水溶性較低的聚雙縮脲磷酰胺鐵復(fù)合肥料(BPAM), 傅立葉變換紅外光譜對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征. 然后通過溶液聚合交聯(lián)制備了線性海藻酸鈉互穿丙烯酸共聚丙烯酰胺/聚雙縮脲磷酰胺鐵吸水樹脂. 考察了海藻酸鈉用量對吸水樹脂吸水倍數(shù)的影響, 吸水樹脂的保水性、在土壤中的緩釋行為和對鹽堿土中陽離子的吸附作用, 結(jié)果表明, 本實驗所制備的吸水樹脂有較好的吸水保水性、良好的緩釋行為并能吸附土壤中的鈣、鎂陽離子, 能有效提高肥料和水資源的利用率, 在一定程度上延緩?fù)寥赖柠}堿化過程.
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 甘肅省河西走廊深居內(nèi)陸,其獨特的氣候和地形特征, 形成了廣闊的鹽堿地.為減少土壤蒸發(fā)所造成的鹽分表聚,本文利用接枝聚合及半互穿技術(shù)制備了一種吸水、保墑同時又可以緩慢釋放養(yǎng)分并可以降解的高吸水樹脂。引入富含羧基、羧酸鹽、羥基等官能團(tuán)的海藻酸鈉, 企圖利用這些基團(tuán)與溶液中陽離子的相互作用達(dá)到吸水、保墑并吸附土壤中金屬離子的目的,同時降低土壤鹽堿性.
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 論文充分利用海藻酸鈉的可降解性能、富含羧基等官能團(tuán)且其能與鈣鎂離子相互作用從而具備吸附性能、聚丙烯酸系吸水樹脂吸水速度快吸水倍率高的特點，首次將吸水、保墑、養(yǎng)分緩控釋、陽離子吸附的功能集于一體，制備出的材料符合CEN所制定的緩釋標(biāo)準(zhǔn)，并能提高土壤保水率約9.21%，降低土壤水分蒸發(fā)率10%，每10克土壤使用0.6克該材料能降低土壤含鹽量約33%，能有效減緩?fù)寥利}堿化
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 我國鹽堿土面積達(dá)5.2億畝, 分布廣泛, 嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展. 且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在著旱季農(nóng)田缺水, 雨季大部分雨水流失, 水資源不能充分利用的問題. 本文制備的吸水保墑肥料為解決這一問題, 提供了一條有效的途徑, 我們將吸水性樹脂與緩釋肥料技術(shù)相結(jié)合, 制備出一種既具有肥料養(yǎng)分緩釋性, 又可以吸水保墑、吸附土壤中陽離子的肥料，對甘肅省河西地區(qū)鹽堿地的治理及耕作利用提供了極具應(yīng)用前景的新方法。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 以磷酸、尿素和四氧化三鐵為原料脫水制備了水溶性較差的聚雙縮脲磷酰胺鐵復(fù)合肥料(BPAM)，傅立葉變換紅外光譜對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。然后采用溶液聚合交聯(lián)制備了線性海藻酸鈉半互穿丙烯酸共聚丙烯酰胺/聚雙縮脲磷酰胺鐵吸水樹脂. 考察了海藻酸鈉用量對吸水樹脂吸水倍數(shù)的影響，吸水樹脂的保水性、在土壤中的緩釋行為和對鹽堿土中陽離子的吸附作用。結(jié)果表明, 本實驗所制備的吸水樹脂有較好的吸水保水性、良好的緩釋行為并能吸附土壤中的鈣鎂陽離子，能有效提高肥料和水資源的利用率, 并在一定程度上延緩?fù)寥赖柠}堿化過程
獲獎情況
- 本原創(chuàng)性實驗結(jié)果尚未在任何刊物上發(fā)表
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- 1 梁蕊； 柳明珠. 保墑緩釋肥料研究現(xiàn)狀與進(jìn)展. 土壤. 2008, 40(2): 159 2 Bandyopadhyay S.; Bhattacharya I.; Ghosh K. New Slow-Releasing Molybdenum Fertilizer. J. Agric. Food Chem. 2008, 56: 1343 3 Trenkl M. E. International fertilizer Industry Association, stratospheric Ozome. HMSO, London. 1997, 493: 502 4 Liu, M. Z.; Liang, R.; Zhan, F. L.; Liu, Z.; Niu, A. Z. Preparation of superabsorbent slow release nitrogen fertilizer by inverse suspension polymerization. Polym. Int., 2007, 56: 729-737. 5 Liang, R.; Liu, M. Z. Preparation and Properties of a Double-Coated Slow- Release and Water-Retention Urea Fertilizer. J. Agric. Food Chem., 2006, 54: 1392-1398.
同類課題研究水平概述
- 從20世紀(jì)60年開始起，美、日等發(fā)達(dá)國家就著手研究和改進(jìn)化肥的制作工藝，研制并推出了緩釋/控釋肥料系列產(chǎn)品，使化肥利用率大幅提高.緩釋—這一技術(shù)為解決化肥利用率低的問題提出了一種新的方法和途徑，已成為化肥革新和研究的新熱點. 截止目前，澳大利亞、加拿大、中國、法國、印度、以色列、日本、俄羅斯、美國等國的一些研究所，大學(xué)和相關(guān)機構(gòu)都對緩釋肥料開展過研究. 相關(guān)調(diào)查表明：美國、加拿大、緩釋肥料技術(shù)的發(fā)展與許多大學(xué)（堪薩斯州大學(xué)、俄亥俄州立大學(xué)，多倫多大學(xué)，華盛頓大學(xué)）將此課題作為研究課題密切相關(guān). 國外許多干旱、半干旱地區(qū)對緩釋技術(shù)的發(fā)展給予厚望，越來越多的農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站和國內(nèi)外研究人員針對緩/控釋肥料的制備作了大量的研究工作，到目前為止，該類肥料可以分為四大類。一是微溶或不溶性肥料，例如脲醛肥料; 二是膠結(jié)型有機—無機緩釋肥料; 三是深施尿素超粒; 第四是無機或高分子聚合物包膜緩控釋肥料. 蘭州大學(xué)柳明珠教授的研究小組致力于高分子聚合物包膜緩釋肥料的研制與性能測試, 他們將尿素、磷酸氫二銨以及羧甲基淀粉等大分子材料制成肥料顆粒, 然后利用反相懸浮聚合在肥料顆粒外面包裹一層聚丙烯酸系吸水樹脂, 制得的緩釋肥料既具有肥料的緩釋行為, 同時又能吸水保墑. Tabei等以肥料為核心，以熱塑性塑料分散的吸水劑粉末為內(nèi)膜，低密度聚乙烯、異丁烯-馬來酸酐共聚物為外膜，制得了誘導(dǎo)期為27天的具有吸水保水功能的緩釋/控釋肥料. 總之, 緩/控釋肥料在各國被廣泛關(guān)注并取得大量研究成果. 然而, 在國內(nèi)外緩控釋肥料研究領(lǐng)域, 利用可降解天然大分子對金屬陽離子的吸附行為研制既具有緩釋肥功能，又具有良好的吸水保墑功能，同時能夠吸附土壤鹽分、將其截留在土壤表層以下, 減緩?fù)寥利}分隨水分蒸發(fā)形成的表聚現(xiàn)象, 致力于降低土壤鹽漬化程度的研究報道并不多見。
