淀粉基赋钾保水剂的制备表征与保水释钾性能优化

论文摘要

为优化合成一种兼具吸水和释钾功能的淀粉基赋钾保水材料,该研究通过单因素和正交试验,比较分析了不同反应条件对淀粉基赋钾保水剂吸液释钾性能的影响;并通过红外光谱和扫描电镜表征了原矿白云母、活化白云母和赋钾保水剂的结构和形貌特征。结果表明:反应温度950℃,助熔剂NaCl和白云母质量比2:1,煅烧2h时白云母的活化效果最好,释钾率和释钾量分别达到92%和32.4 mg/g。淀粉、交联剂、引发剂、丙烯酰胺添加量和中和度分别为20%、0.02%、0.4%、25%和80%,活化白云母用量20%时,赋钾保水剂达到最大吸液倍率358 g/g(蒸馏水)和155 g/g(自来水),且重复吸水倍率也明显大于纯淀粉基保水剂;40℃下,25 h后赋钾保水剂仍能维持40%以上的初始水分。该赋钾保水剂吸水溶胀过程符合非Fickian扩散,其由水分子扩散和高分子链段松弛过程共同决定。赋钾保水剂的累积释钾量随活化白云母用量的增加而增大,静水浸提9 d后,钾释放量和释放率分别增加2.59和3.64倍。活化白云母除了部分以物理填充形式存在于淀粉基保水剂中外,还有部分粉末在聚合过程中与有机物发生了反应。赋钾保水剂粗糙的表面有利于其吸水释钾性能的发挥。分析认为,该研究中合成的淀粉基赋钾保水剂兼具保水持水和重复吸水性能,而且对钾素具有缓释和促释作用。

论文目录

• 0 引言
• 1 材料与方法
•   1.1 供试材料
•   1.2 保水剂的制备
•   1.3 试验设计
•   1.4 测定项目与方法
•     1.4.1 保水释钾性能
•     1.4.2 结构与形貌表征
• 2 结果与分析
•   2.1 不同反应条件对活化白云母释钾性能的影响
•     2.1.1 煅烧温度
•     2.1.2 助熔剂用量
•     2.1.3 煅烧时间
•   2.2 淀粉基赋钾保水剂吸液释钾性能
•     2.2.1 不同反应条件对赋钾保水剂吸液释钾性能的影响
•     2.2.2 活化白云母用量对赋钾保水剂吸水倍率的影响
•     2.2.3 活化白云母用量对赋钾保水剂重复使用性的影响
•     2.2.4 活化白云母用量对赋钾保水剂持水性能的影响
•     2.2.5 活化白云母用量对赋钾保水剂吸水溶胀机理的影响
•     2.2.6 活化白云母用量对静水中赋钾保水剂释钾量的影响
•     2.2.7 不同材料的缓释性能比较
•   2.3 结构与形貌表征
•     2.3.1 红外光谱图
•     2.3.2 扫描电镜分析
• 3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 白文波,沈会有,刘红杰,吕国华,范力仁,宋吉青

关键词: 吸水率,保水剂,溶胀过程,释钾性能,结构表征

来源: 农业工程学报 2019年23期

年度: 2019

分类: 农业科技

专业: 植物保护

单位: 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,中国地质大学(武汉)材料与化学学院,商丘市农林科学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(41601226)

分类号: S482.99

页码: 151-160

总页数: 10

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