改性壳聚糖缓释肥包膜材料的制备及性能研究

发布时间：2017-08-03 11:25

  本文关键词：改性壳聚糖缓释肥包膜材料的制备及性能研究

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【摘要】：壳聚糖因其良好的成膜性、抗菌性、生物可降解性、生物相容性被广泛应用于医药、食品、环保领域,但将壳聚糖作为缓释肥包膜材料的研究却相对较少。壳聚糖作为缓释肥包膜材料不但能降低养分的释放速率,而且在土壤中能抗菌可降解,对土壤环境无污染,是良好的缓释肥包膜材料。未改性的壳聚糖膜易吸水溶胀,肥料缓释效果较差。本文通过化学改性制备了三种改性壳聚糖缓释肥包膜材料,分别研究了亲疏水性、结晶性等结构因素对包膜材料的尿素渗透等性能的影响。(1)以7二醛、戊二醛为交联剂,‘制备并研究了两种交联改性壳聚糖缓释肥包膜材料。实验结果表明：随交联剂增加,交联壳聚糖膜的吸水率降低,疏水性增强,结晶度下降,热稳定性增强,尿素累积渗透量下降,且戊二醛交联壳聚糖膜7天内的尿素累积渗透量下降更多。(2)合成碳链长度不同的酰化壳聚糖,制备了不同取代度的酰化壳聚糖缓释肥包膜材料,研究壳聚糖结构对膜性能的影响。实验结果表明：随取代度增加,酰化壳聚糖膜的疏水性增强,结晶度减小,热稳定性降低,尿素累积渗透量降低,辛酰化壳聚糖膜7天内尿素累积渗透量降低更多,辛酰化壳聚糖取代度为0.07时,尿素累积渗透量最小。(3)以戊二醛为交联剂,取代度0.07的酰化壳聚糖为成膜材料,制备戊二醛改性酰化壳聚糖缓释肥包膜材料。实验结果表明：交联使酰化壳聚糖热稳定性提高；酰化交联壳聚糖缓释包膜材料结晶度下降,疏水性提高；随戊二醛含量增加,尿素累积渗透量下降,7天内尿素累积渗透量由74.7%降低至34.2%,28天时尿素累积渗透量为76.7%,改性酰化壳聚糖膜缓释性能良好。
【关键词】：壳聚糖 交联 酰化 渗透
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O636.1;TQ440.4
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-16
• 第一章 绪论16-24
• 1.1 缓释肥概述16-17
• 1.1.1 缓释肥的分类16-17
• 1.2 缓释肥包膜材料的研究进展17-20
• 1.2.1 无机包膜材料17-18
• 1.2.2 热塑性高分子包膜材料18
• 1.2.3 水性树脂包膜材料18-19
• 1.2.4 高吸水性包膜材料19
• 1.2.5 生物可降解包膜材料19-20
• 1.3 包膜缓释肥的养分释放机制20
• 1.4 壳聚糖及其应用20-22
• 1.4.1 壳聚糖20-21
• 1.4.2 壳聚糖在缓释肥中的应用21-22
• 1.5 本论文的研究意义22-23
• 1.6 本论文的研究内容23-24
• 第二章 交联壳聚糖缓释肥包膜材料24-40
• 2.1 实验部分25-29
• 2.1.1 实验原料及试剂25
• 2.1.2 实验仪器及设备25-26
• 2.1.3 实验步骤26-27
• 2.1.4 结构表征与性能测试27-29
• 2.2 结果与讨论29-38
• 2.2.1 乙醇处理对壳聚糖膜的影响29
• 2.2.2 交联剂用量的选择29-30
• 2.2.3 交联壳聚糖膜的红外光谱图分析30-31
• 2.2.4 交联壳聚糖膜的XRD分析31-33
• 2.2.5 交联壳聚糖膜的亲疏水性33-35
• 2.2.6 交联壳聚糖膜的热重分析35-36
• 2.2.7 交联壳聚糖膜的尿素渗透性能36-38
• 2.3 本章小结38-40
• 第三章 酰化壳聚糖缓释肥包膜材料40-53
• 3.1 实验部分41-43
• 3.1.1 实验原料及试剂41
• 3.1.2 实验仪器及设备41
• 3.1.3 实验步骤41-42
• 3.1.4 结构表征与性能测试42-43
• 3.2 结果与讨论43-52
• 3.2.1 酰化壳聚糖的红外光谱分析43
• 3.2.2 酰化壳聚糖的核磁共振分析43-44
• 3.2.3 反应条件对酰化壳聚糖取代度的影响44-45
• 3.2.4 酰化壳聚糖的溶解性45-46
• 3.2.5 辛酰化壳聚糖的XRD分析46-47
• 3.2.6 酰化壳聚糖膜的吸水性47-48
• 3.2.7 酰化壳聚糖的热稳定性48-50
• 3.2.8 酰化壳聚糖膜的尿素渗透性50-52
• 3.3 本章小结52-53
• 第四章 戊二醛改性酰化壳聚糖缓释肥包膜材料53-61
• 4.1 实验部分53-54
• 4.1.1 实验原料及试剂53
• 4.1.2 实验仪器及设备53
• 4.1.3 实验步骤53-54
• 4.1.4 结构表征与性能测试54
• 4.2 结果与讨论54-59
• 4.2.1 改性酰化壳聚糖膜的XRD分析54-55
• 4.2.2 改性酰化壳聚糖膜的亲疏水性55-56
• 4.2.3 改性酰化壳聚糖膜的热性能分析56-57
• 4.2.4 改性酰化壳聚糖膜缓释前后的SEM分析57-58
• 4.2.5 改性酰化壳聚糖膜的尿素渗透性能58-59
• 4.3 本章小结59-61
• 第五章 结论61-63
• 参考文献63-67
• 攻读硕士学位期间发表的论文67

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本文编号：614159