腐植酸基水凝胶缓释材料的制备及性能

发布时间：2022-07-02 16:15

　　我国农业发展受到化肥利用率低、水分供给不足的限制,导致农业发展相关成本不断攀升,经济效益受阻,环境污染加剧。水凝胶作为农业和园艺保水材料的研究越来越受到重视,同时作为载体负载肥料可以达到水肥一体化的调控效果,以减少灌溉频率,改善土壤理化性质,提高作物产量。目前,大多数农用水凝胶缓释材料的研究倾向于基础应用,很少涉及对肥料组分释放机制的探讨。基于此,本研究以褐煤为原材料提取腐植酸,分别与海藻酸钠、聚乙烯醇接枝共聚,合成了两种腐植酸基水凝胶材料,作为尿素的释放载体加以应用。探讨了产品的制备工艺、结构表征、溶胀及释放机制、盆栽应用性能,具体研究内容如下:（1）以褐煤为原料,采用氧化-碱溶酸析结合法提取腐植酸（HA）,通过响应面实验优化分析,确定了最佳工艺条件为:H2O2-煤粉液固比为5.87,KOH浓度为3.98%,反应温度为60.55℃,此时提取率为57.98%。采用红外光谱（FT-IR）、热重（TGA）、紫外-可见光谱（UV-Vis）及粒径（DLS）对其进行表征和分析,结果表明HA中含有多种官能团,与煤样的热重变化趋同,且分子量低,活性较好,最小粒径可达491nm。（2）基于腐植酸和海藻... 

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 水凝胶缓释材料
        1.1.1 水凝胶缓释材料的概念
        1.1.2 水凝胶缓释材料的分类
        1.1.3 水凝胶缓释材料的国内外研究现状
        1.1.4 水凝胶缓释材料在农业方面的应用
    1.2 腐植酸
        1.2.1 腐植酸的定义
        1.2.2 HA的性质
        1.2.3 HA在农业上的应用
        1.2.4 HA在水凝胶材料方面的应用
    1.3 本课题的研究意义与内容
2 腐植酸的提取
    2.1 前言
    2.2 材料及方法
        2.2.1 实验试剂和仪器
        2.2.2 实验设计
        2.2.3 腐植酸提取实验
        2.2.4 测试及分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 响应面分析法优化腐植酸提取工艺研究
        2.3.2 TGA分析
        2.3.3 FT-IR分析
        2.3.4 UV-Vis分析
        2.3.5 粒径分析
    2.4 小结
3 KHA/SA/PAA水凝胶缓释材料的制备及性能
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及仪器
        3.2.2 KHA/SA/PAA水凝胶缓释材料的制备
        3.2.3 KHA/SA/PAA缓释肥料的制备
        3.2.4 测试与表征
        3.2.5 KHA/SA/PAA的吸水保水性能测试
        3.2.6 KHA/SA/PAA缓释性能的测定
        3.2.7 青菜种植试验
    3.3 结果与分析
        3.3.1 KHA/SA/PAA水凝胶缓释材料的合成方案探究
        3.3.2 KHA/SA/PAA的表征
        3.3.3 KHA/SA/PAA的溶胀性能测试
        3.3.4 KHA/SA/PAA对土壤最大持水率的影响
        3.3.5 尿素溶液标准曲线的绘制
        3.3.6 KHA/SA/PAA对尿素溶液的负载
        3.3.7 不同条件下KHA/SA/PAA对尿素的缓释行为
        3.3.8 KHA/SA/PAA在土壤中的缓释行为
        3.3.9 KHA/SA/PAA对KHA的缓释行为
        3.3.10 KHA/SA/PAA的降解性能研究
    3.4 KHA/SA/PAA对青菜叶片生理活性的影响
        3.4.1 不同样品添加量对青菜叶片中可溶性蛋白含量的影响
        3.4.2 不同样品添加量对青菜叶片中叶绿素a含量的影响
        3.4.3 不同样品添加量对青菜叶片中丙二醛(MDA)含量的影响
    3.5 小结
4 KHA/PVA/PAA水凝胶缓释材料的制备及性能
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂及仪器
        4.2.2 KHA/PVA/PAA水凝胶缓释材料的制备
        4.2.3 KHA/PVA/PAA缓释肥料的制备
        4.2.4 KHA/PVA/PAA的表征
        4.2.5 KHA/PVA/PAA的吸水保水性能测试
        4.2.6 KHA/PVA/PAA缓释性能的测定
        4.2.7 青菜种植试验
    4.3 结果与分析
        4.3.1 KHA/PVA/PAA合成方案探究
        4.3.2 KHA/PVA/PAA的表征
        4.3.3 KHA/PVA/PAA的溶胀性能测试
        4.3.4 KHA/PVA/PAA对土壤最大持水率的影响
        4.3.5 KHA/PVA/PAA对尿素溶液的负载
        4.3.6 不同条件下KHA/PVA/PAA对尿素的缓释行为
        4.3.7 KHA/PVA/PAA在土壤中的缓释行为
        4.3.8 KHA/PVA/PAA对KHA的缓释行为
        4.3.9 KHA/PVA/PAA的降解性能研究
    4.4 KHA/PVA/PAA对青菜叶片生理活性的影响
        4.4.1 不同添加量对青菜叶片中可溶性蛋白含量的影响
        4.4.2 不同添加量对青菜叶片中叶绿素a含量的影响
        4.4.3 不同添加量对青菜叶片中丙二醛(MDA)含量的影响
    4.5 小结
5 总结
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 进一步工作
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及其研究成果目录


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[3]基于废弃枝条高吸水树脂的制备及其对尿素释放行为的研究[D]. 梁熙英.浙江理工大学 2013



本文编号：3654676