设计可降解型、高效的骨架材料作为肥料载体是目前缓/控释肥料发展的难点与瓶颈。本项目基于高分子水凝胶材料载持、缓释物质的研究基础,针对水凝胶微观结构和宏观力学性质(简称相行为)易受外界条件影响发生改变,从而影响其缓/控释效果的问题,系统研究了几种典型的纤维素衍生物水凝胶缓/控释材料在肥料养分释放过程中的相行为变化及缓控释效果用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)等手段表征了水凝胶微观结构;用流变学(Rheology)结合差示扫描量热(DSC)方法研究了水凝胶材料的宏观力学性质;并用荧光探针、静水释放等方法探讨了对肥料养分缓/控释效果的影响。意义用基本的物理化学方法阐明了水凝胶材料在养分释放过程中相行为变化与缓/控释性能之间的关系,为我们高效的筛选和制备缓/控释肥料提供了理论指导,对于实现农业的可持续发展具有重要意义。
Cellulose derivatives;surfactant;Hydrogel;Phase behavior;Slow/controlled release fertilizer
研究了纤维素衍生物体系、纤维素衍生物与表面活性剂复配体系、碳氢/碳氢(CH/CH)、碳氢/碳氟(CH-CF)及碳氟/碳氟(CF-CF)阴阳离子表面活性剂复配体系在水溶液中的聚集行为、聚集体结构及流变学性质,确定了水凝胶结构的形成条件;探索了水溶液中形成凝胶相的微观结构囊泡相与其它聚集结构之间的转化规律及影响因素;探究了水凝胶结构形成的驱动力,特别是表面活性剂疏水尾链性质及表面电荷对聚集结构的影响,获取了相关物理化学参数;研究了水凝胶体系在不同温度、离子强度、pH值及溶剂极性影响下的相行为变化情况;用透射电子显微镜(TEM)、小角X射线散射(SAXS)等手段表征了水凝胶微观结构;用流变学(Rheology)结合差示扫描量热(DSC)方法研究了水凝胶材料的宏观力学性质;针对盐渍土物理化学性质初步设计了具有改良功能的水凝胶型缓控释肥料,为我们高效的筛选和制备缓/控释肥料提供了理论指导,对于实现农业的可持续发展具有重要意义。