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本文用化学共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性颗粒,并用氨基硅烷偶联剂KH550对Fe3O4磁性颗粒进行了表面修饰,用氨基化磁性纳米颗粒与农药2,4-D、毒死蜱进行偶联,然后对农药偶联磁性纳米颗粒前后进行了土壤微生物毒性试验及在茄子植株上吸收传导试验。其具体内容如下: 本文用FeCl2·4H2O与FeCl3·6H2O为原料,在N2保护下用NH3·H2O滴定生成了黑色颗粒。X-射线衍射、红外光谱表征确定产物为Fe3O4;透射电子显微镜结果表明,Fe3O4磁性颗粒形状为近球形,平均粒径约15nm;样品磁振动仪测定结果表明,Fe3O4磁性纳米颗粒具有超顺磁性能。在制备优异Fe3O4磁性颗粒的基础上,进一步利用氨基硅烷在溶液中的水解原理,缩合氨基硅烷水解产生的羟基与Fe3O4表面的羟基,得到了KH550改性的纳米磁性颗粒。结果表明:硅烷偶联剂KH550的修饰不会改变磁性Fe3O4的晶体结构,但饱和磁化强度略微下降;Fe3O4磁性颗粒经KH550改性后,复合颗粒在水溶液中的分散性与稳定性显著增强,沉降时间明显延长;Fe3O4与氨基硅烷KH550的水解产物发生了化学反应,改性剂牢固的结合在Fe3O4磁性颗粒表面,使Fe3O4接枝上自由氨基,元素分析结果表明,每克氨基化磁性纳米颗粒表面含有0.82mmol的氨基。 利用氨基化的磁性纳米颗粒与农药2,4-D、毒死蜱进行偶联,优化了反应条件。元素分析结果表明,每克磁性纳米颗粒分别偶联上了0.45mmol的2,4-D和0.50mmol的毒死蜱;钠熔法检测表明反应产物中含有未反应的氯原子,进一步说明了农药偶联到了磁性纳米颗粒表面;透射电子显微镜结果表明,偶联农药的磁性纳米颗粒形状为球形,平均粒径约为20nm;红外光谱表征确定2,4-D、毒死蜱偶联到了磁性纳米颗粒表面。 采用恒温培养方法,通过模拟土壤污染,研究了不同浓度、不同处理时间2,4-D、毒死蜱、2,4-D偶联的磁性纳米颗粒、毒死蜱偶联的磁性纳米颗粒对土壤中脲酶、过氧化氢酶、脱氢酶、磷酸酶活性的影响。结果表明:2,4-D各浓度对土壤脲酶表现为抑制作用;2,4-D各浓度处理对过氧化氢酶表现为激活作用;2,4-D对土壤脱氢酶的活性表现出低浓度激活,高浓度抑制的作用;各浓度处理对土壤磷酸酶均表现为抑制作用,且浓度越大,抑制作用越强烈;各浓度对土壤呼吸作用表现为抑制-激活-抑制。2,4-D偶联的磁性纳米颗粒对各种土壤酶活性影响的变化规律与2,4-D基本一致,但作用强度变小。毒死蜱各浓度对脲酶、过氧化氢酶都表现为较强的抑制作用;毒死蜱各浓度对脱氢酶表现为抑制-激活作用;毒死蜱各浓度对磷酸酶表现出抑制作用,但作用较弱。毒死蜱对土壤呼吸作用表现为抑制作用,且浓度越大,抑制作用越强烈。毒死蜱偶联的磁性纳米颗粒对各种土壤酶活性影响变化规律与毒死蜱基本一致,但作用强度减弱。 药剂处理后,分别采用高效液相色谱法、ICP-AES法对茄子植株中的2,4-D、毒死蜱和磁性纳米颗粒进行检测,分析药剂在植株内的传导和分布。结果表明:根部处理24~72h后均能在植株的茎部和叶部检测到2,4-D的存在,叶部的积累高于茎部,外加磁场不会改变2,4-D在植株内的传导和分布。根部处理24~72h后均能在植株的茎部和叶部检测到Fe3O4、2,4-D偶联的磁性纳米颗粒、毒死蜱偶联的磁性纳米颗粒的存在,随着培养时间的延长,叶部的积累高于茎部。外加磁场使Fe3O4、2,4-D偶联的磁性纳米颗粒、毒死蜱偶联的磁性纳米颗粒在植株内的传导和分布发生变化。根部处理24~72h后均未能在植株的茎部和叶部检测到毒死蜱的存在。农药偶联前后的磁性纳米颗粒在植株内的传导和分布也发生了变化。