不同粒径纳米二氧化硅空心球的制备及其对豇豆叶片穿透性能研究

发布时间：2017-10-16 13:26

  本文关键词：不同粒径纳米二氧化硅空心球的制备及其对豇豆叶片穿透性能研究

  更多相关文章： 二氧化硅空心纳米球 缓释剂 叶片穿透 植物生长 豇豆

【摘要】：在农业生产中,农药起着不可替代的作用,但是农药的残留、污染、利用率低以及毒副作用也成为研究者心中的难题,缓释剂这一新剂型能够很好的缓解这一问题成为研究者的新方向。介孔材料由于其独特孔径、高比表面积和孔容,已经被广泛应用于缓释药物系统的载体。相对于无序大孔二氧化硅,介孔二氧化硅有更高的载药量和更好的缓释性能,同时,介孔二氧化硅外壁能够阻挡阳光紫外线对农药的光解以及雨水对农药的冲刷。针对二氧化硅对植物叶片的穿透及其对植物生长的影响却少有研究。为了解二氧化硅作为新型缓释剂农药载体在实际应用中对叶片的穿透性以及对植株生长的影响,为介孔纳米二氧化硅作为农药载体制备缓释剂提供一定的理论基础。本论文采用模版法对介孔纳米二氧化硅进行制备,同时通过单因素试验对纳米二氧化硅的制备方法进行探讨;以豇豆苗为实验对象,观察三种粒径纳米二氧化硅对叶片的穿透以及对豇豆生长的影响;再对纳米二氧化硅负载农药及其展着性能研究。结果表明:醇水比例、正硅酸乙酯用量以及氢氧化钠用量在内多个因素都对二氧化硅的形成粒径均有较大的影响。不同的醇水比例对二氧化硅的粒径影响较大,随着醇水比例的下降,二氧化硅颗粒粒径减小;同时正硅酸乙酯的用量增大和氢氧化钠的用量的增加,均会使得二氧化硅粒径增大;搅拌速度的加快对生成纳米粒子粒径无影响。同时,选择三种醇水比例,制备三种不同粒径的二氧化硅,通过激光粒度分析仪、扫描电镜、傅立叶红外以及对制得的样品进行表征,根据激光粒度分析仪和扫描电镜结果表明,所制得三种不同粒径的二氧化硅颗粒形状为规则圆球,表面光滑,粒径分别为120nm、100nm和40nm。同时傅立叶红外色谱图的结果显示,在801.74cm-1、476.04cm-1、967.53cm-1等波长下都有很强的吸收峰,与前人研究结果一致,确定制得样品为纳米二氧化硅;氮吸附比表面和孔径分析仪结果表明,粒径分别为40nm、100nm和120nm时,比表面积为242.558m2/g到352.391m2/g。所制得的纳米二氧化硅颗粒具有较大的比表面积。表明制备出的样品为二氧化硅空心球。在纳米二氧化硅对豇豆安全性实验中,通过豇豆苗叶片根部添加纳米二氧化硅悬浮液两种方式处理,观察豇豆苗的株高和鲜重,结果显示纳米二氧化硅颗粒对豇豆苗的生长无明显影响,这也说明二氧化硅空心球为对植物安全,可用作环境友好型的农药载体。通过对三种不同粒径二氧化硅表面荧光修饰,经荧光显微镜和激光共聚焦显微镜观察,结果显示40nm粒径二氧化硅的能够穿透豇豆叶片进入豇豆体内,100nm纳米二氧化硅也能够穿透叶片,120nm粒径纳米二氧化硅多数在叶片表面聚集。随着粒径增加,在叶片表面聚集状态颗粒增加,也说明了大颗粒的二氧化硅穿透豇豆叶片能力减弱。表明不同粒径纳米二氧化硅穿透豇豆叶片的能力不同。在纳米二氧化硅负载农药及其展着性能研究中,三种不同粒径二氧化硅对阿维菌素的负载率为:粒径为40nm二氧化硅的负载率为56.42%;粒径为100nm二氧化硅的负载率为67.12%;粒径为120nm二氧化硅的负载率为66.70%。接触角测定结果表明接触角均小于90°,其中40nm二氧化硅的接触角为52-54°,100nm的接触角为51-55°,120nm的接触角为57-60°。二氧化硅载体在豇豆苗上的接触角测定结果显示二氧化硅悬浮液能够较好地润湿豇豆叶片。表明纳米二氧化硅能够较好的负载药物和润湿叶片,可作为农药载体。
【关键词】：二氧化硅空心纳米球 缓释剂 叶片穿透 植物生长 豇豆
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ127.2
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一章 文献综述10-22
• 1 农药的研究现状10-12
• 2 农药缓释剂的研究进展12-15
• 2.1 化学法控制释放系统13
• 2.2 物理法控制释放系统13-15
• 3 介孔二氧化硅作为载体在控制释放中的应用15-16
• 4 荧光标记技术简介16-18
• 5 阿维菌素的研究进展18-19
• 6 存在问题与论文设计思路19-22
• 第二章 介孔二氧化硅的制备及性能表征22-34
• 第一节 介孔纳米二氧化硅的制备22-28
• 1 材料与方法22-24
• 2 结果与分析24-28
• 第二节 纳米二氧化硅的表征28-34
• 1 实验内容28-29
• 2 结果与分析29-31
• 3 本章小结与讨论31-34
• 第三章 不同粒径纳米二氧化硅对豇豆生长的影响34-42
• 第一节 叶部施加纳米二氧化硅悬浮液对豇豆生长的影响34-37
• 1 材料与方法34-35
• 2 结果与分析35-37
• 第二节 根部施加纳米二氧化硅悬浮液对豇豆生长的影响37-42
• 1 材料与方法37-38
• 2 结果与分析38-40
• 3 本章小结与讨论40-42
• 第四章 不同粒径纳米二氧化硅对豇豆叶片的穿透作用研究42-48
• 第一节 荧光修饰不同纳米二氧化硅42-44
• 1 材料与方法42-43
• 2 结果与讨论43-44
• 第二节 不同粒径纳米二氧化硅对植物叶片的穿透作用研究44-48
• 1 材料与方法44-45
• 2 结果与讨论45-46
• 3 本章小结与讨论46-48
• 第五章 不同纳米二氧化硅负载阿维菌素方法及其叶片润湿展布性能研究48-54
• 第一节 不同纳米二氧化硅叶片润湿展布性能研究48-49
• 1 材料与方法48
• 2 结果与讨论48-49
• 第二节 不同纳米二氧化硅负载阿维菌素方法研究49-54
• 1 材料与方法49-50
• 2 结果与分析50-53
• 3 本章小结与讨论53-54
• 第六章 结论与展望54-56
• 1 结论54-55
• 2 展望55-56
• 参考文献56-60
• 硕士期间发表的论文60-62
• 致谢62-63

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