生物质液化产物制备包膜缓/控释肥的研究

发布时间：2022-10-29 17:59

　　与传统的肥料相比,包膜缓/控释肥可大幅提高肥料的利用率,但市场上流通的包膜肥料多为石油基聚合物材料,这些包膜材料很难降解,长期使用会在土壤中不断积累,破坏生态环境。因此,寻找可降解的包膜材料,制备环境友好型肥料成为该领域的研究热点。将作物秸秆、淀粉等用于制备容易被微生物降解的生物质基聚氨酯材料,再用于肥料的包膜既具有生态环保,又能提高肥料的利用率。基于此,本论文将小麦秸秆、玉米秸秆、玉米淀粉进行液化,利用液化产物在尿素表面进行原位反应成膜,制备了具有降解性能的缓/控释肥。通过正交试验研究各因素对尿素控释效果的影响,进而研究了单一因素变化对液化产物或控释肥料性能的影响,并且进行了土埋降解处理,研究膜材料的降解性能。通过正交试验考察了液化剂、硫酸、三氧化钨、吐温20用量配比对液化产物的影响,同时考察了液化产物、乙二胺和多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI）用量配比对包膜尿素以及其控释性能的影响。通过极差分析,得出制备包膜尿素的较佳配方,并以该配方为基准,对液化和包膜的工艺配方进行探究,考察了液化原料、主液化剂种类对液化产物及液化率的影响;考察了液化产物所占比例、不同种类的蒙脱土等包膜配方对肥... 

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 我国农业肥料和农作物秸秆利用现状
    1.2 缓/控释肥
        1.2.1 缓/控释肥的定义
        1.2.2 缓/控释肥的优缺点
        1.2.3 缓/控释肥的国内外研究进展
    1.3 生物质的液化技术及应用
        1.3.1 生物质的分类与组成
        1.3.2 液化技术
        1.3.3 生物质的应用
    1.4 研究的意义、目标及内容
        1.4.1 研究的意义和目标
        1.4.2 研究的主要内容
第二章 实验与测试方法
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 实验原料与试剂
        2.1.2 实验室所需仪器及设备
    2.2 测试与表征
        2.2.1 液化率的测定
        2.2.2 酸值的测定
        2.2.3 羟值的测定
        2.2.4 黏度的测定
        2.2.5 红外光谱分析
        2.2.6 热重分析
        2.2.7 扫描电镜分析
        2.2.8 释放率测试
        2.2.9 降解测试
第三章 小麦秸秆液化产物制备包膜尿素
    3.1 实验部分
        3.1.1 主要原料
        3.1.2 秸秆的液化及包膜尿素的制备
    3.2 实验设计
        3.2.1 正交试验
        3.2.2 基础配方包膜尿素的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 包膜尿素基础配方的确定
        3.3.2 包膜尿素的分析
    3.4 小结
第四章 包膜缓/控释肥工艺的优化
    4.1 实验部分
        4.1.1 主要原料
        4.1.2 秸秆的液化及包膜尿素的制备
    4.2 实验设计
        4.2.1 蒙脱土对包膜尿素的影响
        4.2.2 液化原料对包膜尿素的影响
        4.2.3 液化剂种类对包膜尿素的影响
        4.2.4 聚醚多元醇含量对包膜尿素的影响
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 蒙脱土对包膜尿素的影响
        4.3.2 秸秆与淀粉比例不同对包膜尿素的影响
        4.3.3 液化原料总量不同对包膜尿素的影响
        4.3.4 液化剂不同对液化产物和控释性能的影响
        4.3.5 聚醚多元醇含量的不同对包膜尿素的影响
    4.4 小结
第五章 降解性能的研究
    5.1 实验部分
        5.1.1 实验材料
        5.1.2 实验方法
        5.1.3 实验设计
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 膜层的扫描电镜分析
        5.2.2 膜层的FTIR分析
        5.2.3 膜层的TG和DTG分析
    5.3 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]工业木质素用于包膜复合肥的研究[J]. 崔智多,张小勇,莫海涛.  功能材料. 2013(22)
[2]改性玉米秸秆复合高吸水树脂的尿素吸收及缓释性能[J]. 覃莉莉,万涛,熊磊,武大庆,孙萌萌,胡俊燕,谭雪梅.  农业工程学报. 2013(21)
[3]植物纤维多羟基醇的液化机理[J]. 陈秋玲,谷俊杰,孙可伟,张春红,田森林.  高分子材料科学与工程. 2013(05)
[4]玉米秸微波液化合成可生物降解聚氨酯泡沫研究[J]. 肖卫华,李振宁,牛文娟,韩鲁佳.  农业机械学报. 2013(03)
[5]竹材酚醇液化及其甲醛树脂的FT-IR分析[J]. 刘乐群,刘杨,孙丰文,王宇红.  生物质化学工程. 2011(06)
[6]玉米淀粉基缓释膜的制备及表征[J]. 杨铁金,王琦,厉悦,刘敏,刘亚红.  安徽农业科学. 2011(12)
[7]聚氨酯包裹尿素缓/控释肥膜结构的FTIR研究[J]. 吴舒,李青山,茹铁军,王利民,邢广忠,王金铭.  光谱学与光谱分析. 2011(03)
[8]新型包膜缓释肥对大白菜生理特性、产量及品质的影响[J]. 邱现奎,董元杰,胡国庆,王艳华.  土壤学报. 2011(02)
[9]可生物降解的明胶肥料包膜材料的制备与结构表征[J]. 刘勇,王碧.  皮革科学与工程. 2010(05)
[10]中国主要秸秆资源数量及其区域分布[J]. 毕于运,王亚静,高春雨.  农机化研究. 2010(03)

博士论文
[1]不同缓控释氮肥在草坪生态体系中氮素损失评价研究[D]. 谷佳林.河北农业大学 2013
[2]生物质轻度预处理液化技术与机理研究[D]. 刘华敏.华南理工大学 2013
[3]环境友好型多功能缓控释肥料的制备及性能研究[D]. 倪博立.兰州大学 2012
[4]有机—无机复合材料胶结包膜型缓/控释肥料的研制及评价[D]. 肖强.中国农业科学院 2007

硕士论文
[1]水稻秸秆生物质炭基缓释肥的制备与应用研究[D]. 周旻旻.浙江大学 2013
[2]新型包膜缓释肥的研制及其性能研究[D]. 刘媛媛.南京理工大学 2012
[3]废竹质纤维预处理及其酶解的研究[D]. 姜晓云.浙江工业大学 2010
[4]芦竹的苯酚液化及其在发泡材料中的应用[D]. 焦真真.北京林业大学 2008



本文编号：3698161