纳米SiO2—淀粉—PVA复合膜材料的制备及其在炭基肥中的应用

编号：NMJS08267

篇名：纳米SiO2—淀粉—PVA复合膜材料的制备及其在炭基肥中的应用

作者：徐佳锋 陆嘉俊 韩伟胜 汤文涛 赵超

关键词： 纳米二氧化硅 生物质炭 炭基肥 复合膜材料 缓释性能

机构： 浙江农林大学工程学院

摘要： 淀粉—聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)作为缓释肥包膜材料具有价格低廉、环保等优点,但其高吸水性限制其应用,采用纳米二氧化硅(SiO2)改性可提高其疏水性。首先探讨PVA浓度、交联剂用量、增塑剂用量对淀粉—PVA复合膜吸水率的影响,之后用纳米SiO2对淀粉—PVA复合膜进行改性,探讨纳米SiO2添加量对复合膜吸水率和力学性能的影响,并找出最优原料配比,最后将此复合膜液作为黏结剂,制备生物质炭基肥并进行土柱淋溶试验。试验结果表明:在150 mL蒸馏水中控制淀粉与PVA的添加质量之和为10 g,当淀粉与PVA的质量之比为2∶3、交联剂硼砂添加量为0.1 g、增塑剂甘油添加量为3 mL时,所制成复合膜的吸水率最低,为78%。添加纳米SiO2后,各处理膜的吸水率随纳米SiO2添加量的增加呈现先升高后降低的变化,当纳米SiO2添加量为2.4 g时,与未添加的相比,复合膜的吸水率下降38.4%,水接触角提高89.5%,拉伸强度提高49.0%,此时制备的复合膜材料性能最佳。将纳米SiO2—淀粉—PVA复合膜材料应用于生物质炭基肥的制备,制备出的炭基肥颗粒包覆完整,粒径主要分布在3.8~4.4 mm之间,在28 d时氮素累计释放率为65%,具有良好的缓释效果,为炭基肥的开发应用提供新途径。