具备营养缓释功能保水剂的制备与性能研究开题报告

 2021-08-08 01:08

全文总字数:1492字

1. 研究目的与意义

我国是世界上最早开始农业耕种的国家,农业是我国国民经济发展的基础,是无法取代的第一产业。

现代农业是以现代化、高效化、绿色化为特征。

而与之相关的肥料和水资源的利用更是现代农业生产和发展的重要基础。

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2. 国内外研究现状分析

尽管人类在很早以前就开始使用吸水材料,但在20世纪50年代之前所使用的吸水性材料主要是天然有机物和无机物,如天然纤维、多糖类以及硅胶、氧化钙等。但这些物质的吸水能力和保水能力差。20世纪50年代美国的Goodrich公司开发了交联聚丙烯酸的生产技术。1969年,美国农业部北部研究中心采用玉米淀粉与丙烯腈聚合,率先研制出了高吸水保水材料。

自1948年美国的Clart等人合成了世界上第一个缓释缩合肥料尿素-甲醛,1955年合成微溶性肥料脲甲醛田(UF)商品化以及1967年聚合物包膜肥料投人生产以来,缓释肥料的研究已有半个世纪的历史。特别是20世纪70年代以后,国外进行了大量的研究。美国、日本等发达国家研究和改进了化肥的制作技术,致力于从改变化肥本身的特性来提高化肥的利用率,相继研制并推出了缓和控释肥料系列产品,使化肥利用率大幅度提高。缓释了控释这一高新技术为解决化肥利用率低的问题提出了一种新的方法和途径,已成为20世纪80年代以来国内外关注和研究的热点。

20世纪60年代末,中国科学院南京土壤研究所最早开始了对缓释肥料的研究,先后研制成功了碳酸氢铵粒肥和缓释尿素。80年代,郑州工艺大学开发出磷酸盐包膜尿素,制成了一类以复合肥包裹肥料的缓释肥。90年代,郑州工业大学在研究包膜型复合肥料的基础上,开发了缓效多营养包硫尿素。此后,上海化工研究院和、沈阳应用生态研究所等研究院与高校相继展开了对长效复合肥的研究,并成功研制出各种新型缓释肥。2006年我国缓释肥的消费量为6.7万吨,2012年增长至12.6万吨,而且仍呈现逐年增长的趋势。由此可知,我国的缓释肥行业早己从当初的初步探索阶段步入持续发展阶段并将进一步前进。

3. 研究的基本内容与计划

以羧甲基纤维素、丙烯酸、膨润土为原料,过硫酸钾为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂采用水溶液聚合法制备高吸水性树脂。

改变膨润土的用量,测定不同量膨润土的保水剂的吸水量和对尿素水溶液的吸水量。

4. 研究创新点

羧甲基纤维素与丙烯酸、膨润土进行接枝共聚后得到一种高吸水性树脂。

这种树脂不仅具有合成树脂的高吸水性,同时由于使用了纤维素类原料,降低了产品的成本;更重要的是这种高吸水性树脂具有较好的生物降解性、环境友好性、吸肥含量高,是一种不可或缺的农用保水剂。

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