论文部分内容阅读
农药控制释放技术可以根据防治目标的要求,合理调节活性成分的释放速度,从而提高农药利用率、延长持效期,是解决农业增产与农药污染控制之间矛盾的一条有效途径。载体材料是农药控制释放技术的关键,已报道的载体材料主要包括无机材料、天然高分子材料和合成高分子材料,其主要问题是无机材料、天然高分子材料对不同农药的释放性能不能调控,而合成高分子材料则存在合成工艺较复杂,往往需要预先制备聚合物胶束等繁琐步骤,提高了载体的成本。针对目前农药载体存在的问题,本论文利用工艺路线简单的蒸馏-沉淀聚合法,以丙烯酰胺（AM）为功能单体,以pH敏感的二-（甲基丙烯酰氧基乙氧基）甲烷（DMOEM）为交联剂,合成了P（DMOEM-co-AM）交联微球和SiO2@PAM核壳微球两种载体,并以吲哚乙酸（IAA）为农药模型,系统研究了所合成载体对农药的控制释放性能。主要研究内容如下:1.交联PAM微球的合成与控制释放性能。以丙烯酰胺为功能单体,pH敏感的DMOEM为交联剂,偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂,利用蒸馏-沉淀聚合方法合成了不同交联剂含量的P（DMOEM-co-AM）功能聚合物微球。SEM证实交联剂含量为50 wt%的交联微球粒径分布均匀,直径大小为1.5μm。该载体微球对IAA显示了良好的负载能力,负载率可达424μg/mg。载药后的P（DMOEM-co-AM）交联微球,在pH=5的EtOH/H2O（v/v=1:5）溶液中,释放缓慢,48 h IAA的释放率为20%,而在pH=3和pH=2的EtOH/H2O（v/v=1:5）溶液中,相应的IAA释放率分别为44%和63%。2.SiO2@PAM核壳微球的合成与控制释放性能。利用溶胶-凝胶法合成了SiO2纳米微球,TEM证实其直径约为200 nm。然后在其表面引入双键,得到功能化的SiO2-MPS纳米微球。以SiO2-MPS纳米微球为种子,丙烯酰胺为功能单体,pH敏感的DMOEM为交联剂,偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂,利用蒸馏-沉淀聚合法在SiO2纳米微球表面构筑交联高分子层,合成了SiO2@PAM核壳微球。通过控制交联剂含量,可以得到不同壳层厚度的SiO2@PAM核壳微球,壳层厚度范围为229 nm。采用动态光散射（DLS）研究了SiO2@PAM核壳微球在酸性条件下的降解性能,结果表明:在pH=2CH3COOH/CH3COONa缓冲溶液中搅拌48 h,SiO2@PAM核壳微球粒径由1223 nm下降到673 nm,显示出明显的降解行为。交联剂含量为40 wt%的SiO2@PAM核壳微球对IAA的负载率高达596μg/mg。载药后的该SiO2@PAM核壳微球在pH=5的EtOH/H2O（v/v=1:5）溶液中释放缓慢,48 h IAA的释放率为25%,而在pH=3和pH=2的EtOH/H2O（v/v=1:5）溶液中,相应的IAA释放率分别为39%和74%。所制备的上述两种农药载体都显示了明显的pH依赖性的控制释放性能,溶液的pH值越低,释放速率越快,这两种载体在农业上病虫害的防治方面具有潜在的应用前景。