一种添加纳米钻石烯的缓控释农药颗粒及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农药技术领域，设及一种农药颗粒，特别设及一种添加纳米钻石締的 缓控释农药颗粒及制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，农业病虫害的抗性问题是一个重要的全球性问题，一直是农业科技工作者 的重点课题。随着病害化学防治长年延续、农药用量的增加 W及不科学使用农药，病菌抗性 日益严重，产生抗性的病菌种类不断增多。同时，常规农药都是有毒的化学农药，人们在利 用农药的同时会对人、动物产生毒性，对水源、±壤和农产品造成污染。传统的施药方式农 药的有效利用仅有20%-30%，而流失率高达50%-60%。残留和流失的农药不仅会污染地表水， 也会污染地下水，长残留的农药还会通过食物链进入人体，从而对生态环境和人类健康构 成威胁。食品安全、环境和资源保护、使用成本、使用安全都促使人们去研制高效、低毒、低 残留的农药新品种，提高农药施用效果、减少危害性的使用新技术等都对农业可持续发展 具有积极意义。
[0003] 所谓缓控释农药是根据有害生物发生规律、危害特点及环境条件，通过农药加工 手段，使农药按需要的计量、特定的时间、持续稳定的释放W达到最经济、安全、有效的控制 有害生物，W确保有足够持效期并与作物的生育期基本相同，W减少农药的施用次数，进而 把农药的残留及对环境的污染降低到最小。目前对有关缓控释农药颗粒剂和农药缓释微胶 囊的研究很多，制备方法也多种多样，不过都存在一定的缺陷。如微胶囊结构的缓释农药， 其囊壁昂贵、厚度不易控制、工艺复杂，造成农药成本高且药效不稳定；制备的缓释农药颗 粒剂结构单一;各组分分布不均匀；用作药物活性成分的载体不能进行有选择性的吸附;缓 控释农药颗粒在对作物病虫害防治过程中，其中的农药活性成分不会根据作物病虫害防治 的实际需要实现农药活性成分的梯度释放等问题。
[0004] 缓释农药中所使用的农药缓释剂分为物理型缓释剂和化学型缓释剂，由于化学型 缓释剂的成功与否受到合成和降解W及经济成本的限制，因而其中有发展前途的品种为数 不多。因此目前已商品化的农药释放剂W物理型居多，主要是利用高分子材料与农药的相 互作用达到缓释目的。缓释农药生产成本较高，因此难W与廉价的常规剂型竞争，限制了缓 释剂在农业生产上的应用。吸附性制品将药剂吸附于载体中，然后涂W控制性外膜制成，运 种缓释剂加工工艺简单，成本低廉，但载体吸附性能不高是限制运一缓释剂应用的主要因 素。还有一些文献和专利中也记载了制备缓释剂的方法，但是都存在着成本高和缓释性能 不足的缺陷。因此，开发成本低廉且具有较好释放速度调节能力的缓释材料是当前农药缓 释剂型研究的重要技术。
【发明内容】
[000引本发明的目的是提供一种缓释效果好、稳定性高且成本低的添加纳米钻石締的缓 控释农药颗粒及制备方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用W下技术方案:一种添加纳米钻石締的缓控释农药 颗粒，由W下重量份数的组份制成:表面功能化处理的纳米钻石締5-15份、农药活性成分5- 15份、分散介质25-50份、有机质原料20-40份、惰性填料30-50份、粘合剂5-10份;纳米钻石 締为层片状单晶结构，同一片层的碳原子之间为sp3轨道杂化碳键连接，层与层之间的碳原 子之间为sp2杂化碳键连接;该纳米钻石締的平均粒径为R，20含R含500nm;该纳米钻石締的 C含量为99~100〇/〇。
[0007] 进一步地，纳米钻石締通过W下步骤进行表面功能化处理:将纳米钻石締至于质 量比为1: (2-5)的浓硝酸/浓硫酸的混合液中，加热回流后离屯、沉淀，取沉淀物用去离子水 洗涂至抑值为5.0-6.0，依次用0.1-0.5mol/L的化0H水溶液和0.1-0.5mol/L的肥1溶液洗涂 沉淀物并同时超声分散1-化，最后用去离子水洗涂后烘干制得表面功能化处理的纳米钻石 締;上述步骤中加热回流的溫度为90°C，加热回流时间为2地。
[0008] 进一步地，农药活性成分为杀虫剂、杀菌剂、杀蛾剂、杀线虫剂、除草剂、植物生长 调节剂中的一种或两种W上。
[0009] 进一步地，有机质物料为植物賴杆、禽兽粪便、木屑、银末、中草药下脚料、甘薦渣 中的一种或两种W上。
[0010] 进一步地，惰性填料为轻巧粉、重巧粉、滑石粉、高岭±、粘±粉、凸凹棒±、膨润 ±、娃藻±、珍珠陶±、白炭黑中的一种或两种W上。
[0011] 进一步地，粘合剂为娃酸钢、淀粉、聚乙締醇、动物胶、簇甲基纤维素中的一种或两 种W上。 进一步地，分散介质为水溶性有机溶剂。
[001引一种添加纳米钻石締的缓控释农药颗粒的制备方法，包括W下步骤：1)对纳米钻 石締进行表面功能化处理，制得表面功能化处理的纳米钻石締;2)将5-15份步骤1)制得的 表面功能化处理的纳米钻石締加入10-40份水中，揽拌，制得纳米钻石締悬浮液;3)将5-15 份农药活性成分加入25-50份分散介质中，揽拌均匀后加入步骤2)制得的纳米钻石締悬浮 液中，揽拌10-1化，过滤，水洗，制得载药的纳米钻石締;4)将20-40份有机质原料和30-50份 惰性填料分别烘干、粉碎后混合均匀，加入步骤3)制得的载药的纳米钻石締，加入5-10份粘 合剂和适量水，经捏合、造粒、干燥、筛分后制得缓控释农药颗粒。
[0013] 纳米钻石締的表面功能化处理步骤如下:将纳米钻石締至于质量比为1:(2-5)的 浓硝酸/浓硫酸的混合液中，加热回流后离屯、沉淀，取沉淀物用去离子水洗涂至pH值为5.0- 6.0，依次用0.1-0.5mol/L的化0H水溶液和0.1-0.5mol/L的肥1溶液洗涂沉淀物并同时超声 分散1-化，最后用去离子水洗涂后烘干制得表面功能化处理的纳米钻石締。
[0014] 进一步地，步骤4)中干燥溫度为60-90°C。
[001引纳米钻石締采用W下制备工艺，步骤为： (1) 初步破碎:将金刚石原料送入球磨整形桶内破碎筛出70目W上的颗粒，破碎时间为 l-5h，70目W下的粗料返回球磨整形桶进行重新破碎;颗粒经多级振筛机筛分出800目W上 的细料，振筛时间为30min-2h，该细料重复过筛一次W上； (2) 再次破碎:将筛分出800目W上细料输送至气流破碎机内，利用高压气流对细料粉 碎后筛分出8000目W上的细粉，筛余物返回气流破碎机进行重新破碎； (3) 酸洗:将8000目W上的细粉经过酸洗提纯后，使用去离子水清洗至清洗液pH接近于 7； (4)分选:将清洗后的物料进行离屯、分离，取上层液体进行1-5天沉淀分选，去除上层清 液，将下层沉淀物干燥后即得成品纳米钻石締;离屯、分离步骤中，离屯、时间为30min-化，转 速为8000巧m-15000巧m。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果如下： 1、 缓控释农药颗粒包括表面功能化处理的纳米钻石締5-15份，纳米钻石締为层片状单 晶结构，同一片层的碳原子之间为sp3轨道杂化碳键连接，层与层之间的碳原子之间为sp2 杂化碳键连接，由于纳米钻石締具有层状片层结构，使其对农药活性成分的负载量增大，可 储存更多的农药活性成本，农药在经过±壤中水分浸润后，由于纳米钻石締层内外农药活 性成分浓度存在一定的差异，层间的农药活性成分浓度高，层间的农药活性成分会顺着片 层的方向W-定的梯度向外释放，使其持效期延长，从而减少农药的施用次数;同时纳米钻 石締的片层还对农药活性成分起到一定的保护作用，使得农药活性成分不与环境中水。空 气和阳光接触，提高农药颗粒药效的稳定性，减少外界对农药颗