一种纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊酯农药及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊酯农药及其制备方法，属于复合农药技术领域。本发明的技术方案要点为：将纳米氧化铁掺二氧化钛悬浊液加入硬脂酸乙醇溶液中，混合溶液减压抽滤得到硬脂酸改性纳米二氧化钛粉体；在氯氰菊酯乳油中加入硬脂酸改性纳米氧化铁掺二氧化钛粉体和环己酮，再加入十二烷基硫酸钠的去离子水溶液，搅拌混合均匀得到纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊酯农药。本发明的工艺方法简单，易于工业化生产，所制得的纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊酯农药具有环境友好和化学残留时间短等优点。
【专利说明】
一种纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊酯农药及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于复合农药技术领域，具体涉及一种纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊 酯农药及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 拟除虫菊酯类杀虫剂是一类人工合成的，类似天然除虫菊素的化合物。氯氰菊酯 是拟除虫菊酯类杀虫剂的一种，虽然氯氰菊酯被认为是高效低毒的农药，但是，氯氰菊酯具 有对光、热稳定的特点，在环境中的半衰期较长，很难在自然条件下快速降解，造成了作物 和土壤中此类农药的大量残留，给人们的健康带来了巨大的威胁。目前，为解决农药残留问 题，对氯氰菊酯农药的降解没有很好的解决方案，虽然有利用纳米材料来降解氯氰菊酯，但 其降解效率低。因此，有待开发一种能够提高降解氯氰菊酯效率的农药，既能够起到杀虫的 效果，又能够缩短在作物中的残留时间。
【发明内容】
[0003] 本发明解决的技术问题是提供了一种纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊酯农药 及其制备方法。
[0004] 本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种纳米氧化铁掺二氧化钛复 合氯氰菊酯农药的制备方法，其特征在于具体步骤为： 步骤(1)，将酞酸丁酯溶于质量比为2-7倍于酞酸丁酯质量的无水乙醇中得到溶液A; 步骤(2)，将质量比为2-8倍于酞酸丁酯质量的无水乙醇与质量比为1-3倍于酞酸丁酯 质量的纯水混合均匀，加入与酞酸丁酯等摩尔量的冰醋酸和1.2-6倍于酞酸丁酯摩尔量的 硝酸铁并搅拌混合均匀得到溶液B; 步骤(3)，控制溶液A的温度为28-40°C，氮气保护下持续搅拌，将溶液B滴加到溶液A中 并用盐酸控制反应体系的pH值为2-4,其中溶液B的滴加速率为50-190滴/min; 步骤(4)，溶液B滴加完毕以后继续控制反应体系的pH值为2-4，反应0.8-3h后溶液变成 透明或浅黄色凝胶，将凝胶切片放入表面皿中，再放入真空烘箱中于35-60°C干燥8-24h得 到黄色晶状前驱体，将前驱体放入球磨机中，同时加入前驱体质量0.1%-1.7%的十二烷基苯 磺酸钠，球磨30_50min至形成200-500目的纳米氧化铁掺二氧化钛前驱体； 步骤(5)，将纳米氧化铁掺二氧化钛前驱体置于马弗炉中煅烧，采用程序升温，升温至 240-260 °C 煅烧 l_8h，升温至 340-360 °C 煅烧 l_8h，升温至440-480 °C 煅烧 l_8h，升温至 540-560 °C煅烧3-8h，冷却后依次用水和乙醇清洗，再放入干燥箱中于90-140 °C干燥3-8h得到纳 米氧化铁掺二氧化钛粉末； 步骤(6)，将纳米氧化铁掺二氧化钛粉末加入到质量比为100-1000倍于纳米氧化铁掺 二氧化钛粉末质量的去离子水中，于10_50°C搅拌30min得到纳米氧化铁掺二氧化钛悬浊 液； 步骤(7)，将纳米氧化铁掺二氧化钛悬浊液加入与其质量比为1.5-3:1的质量分数为8% 的硬脂酸乙醇溶液中，于50-85Γ恒温搅拌20-60min，再将上述混合溶液减压抽滤，并用去 离子水清洗2-4次，然后于50-90°C干燥l_4h，冷却至室温后研磨10-30min得到硬脂酸改性 纳米氧化铁掺二氧化钛粉体； 步骤(8)，在质量分数为4.5%的氯氰菊酯乳油中加入质量比为0.012-0.05倍于氯氰菊 酯乳油的硬脂酸改性纳米氧化铁掺二氧化钛粉体和质量比为〇. 001-0.025倍于氯氰菊酯乳 油的环己酮，再加入与上述溶液总质量比为1.5-3:1的含有质量分数为8%的十二烷基硫酸 钠的去离子水溶液，然后于20-50°C搅拌混合20-70min得到纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯 氰菊酯农药。
[0005] 本发明所述的纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊酯农药，是按照上述方法制备得 到的。
[0006] 本发明的工艺方法简单，易于工业化生产，所制得的纳米氧化铁掺二氧化钛复合 氯氰菊酯农药具有环境友好和化学残留时间短等优点。
【具体实施方式】
[0007] 以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本 发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发 明的范围。
[0008] 实施例1 1、 将酞酸丁酯溶于质量比为2倍于酞酸丁酯质量的无水乙醇中得到溶液A; 2、 将质量比为2倍于酞酸丁酯质量的无水乙醇与质量比为1倍于酞酸丁酯质量的纯水 混合均匀，加入与酞酸丁酯等摩尔量的冰醋酸和1.2倍于酞酸丁酯摩尔量的硝酸铁并搅拌 混合均匀得到溶液B; 3、 控制溶液A的温度为28°C，氮气保护下持续搅拌，将溶液B滴加到溶液A中并用盐酸控 制反应体系的pH值为2，其中溶液B的滴加速率为50滴/min; 4、 溶液B滴加完毕以后继续控制反应体系的pH值为2-4，反应0.8-3h后溶液变成浅黄色 凝胶，将凝胶切片放入表面皿中，再放入真空烘箱中于35-60°C干燥8-24h得到黄色晶状前 驱体，将前驱体放入球磨机中，同时加入前驱体质量0.1%-1.7%的十二烷基苯磺酸钠，球磨 30-50min至形成200-500目的纳米氧化铁掺二氧化钛前驱体； 5、 将纳米氧化铁掺二氧化钛前驱体置于马弗炉中煅烧，采用程序升温，升温至240°C煅 烧Ih，升温至340 °C煅烧Ih，升温至440 °C煅烧Ih，升温至540 °C煅烧3h，冷却后依次用水和乙 醇清洗，再放入干燥箱中于90 °C干燥3h得到纳米氧化铁掺二氧化钛粉末； 6、 将纳米氧化铁掺二氧化钛粉末加入到质量比为100倍于纳米氧化铁掺二氧化钛粉末 质量的去离子水中，于I〇°C搅拌30min得到纳米氧化铁掺二氧化钛悬浊液； 7、 将纳米氧化铁掺二氧化钛悬浊液加入与其质量比为1.5:1的质量分数为8%的硬脂酸 乙醇溶液中，于50°C恒温搅拌20min，再将上述混合溶液减压抽滤，并用去离子水清洗2次， 然后于50°C干燥lh，冷却至室温后研磨IOmin得到硬脂酸改性纳米氧化铁掺二氧化钛粉体； 8、 在质量分数为4.5%的氯氰菊酯乳油中加入质量比为0.012倍于氯氰菊酯乳油的硬脂 酸改性纳米氧化铁掺二氧化钛粉体和质量比为0.001倍于氯氰菊酯乳油的环己酮，再加入 与上述溶液总质量比为1.5:1的含有质量分数为8%的十二烷基硫酸钠的去离子水溶液，然 后于20°C搅拌混合20min得到纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊酯农药。
[0009] 实施例2 1、 将酞酸丁酯溶于质量比为5倍于酞酸丁酯质量的无水乙醇中得到溶液A; 2、 将质量比为6倍于酞酸丁酯质量的无水乙醇与质量比为2倍于酞酸丁酯质量的纯水 混合均匀，加入与酞酸丁酯等摩尔量的冰醋酸和4倍于酞酸丁酯摩尔量的硝酸铁并搅拌混 合均匀得到溶液B; 3、 控制溶液A的温度为30°C，氮气保护下持续搅拌，将溶液B滴加到溶液A中并用盐酸控 制反应体系的pH值为3，其中溶液B的滴加速率为140滴/min; 4、 溶液B滴加完毕以后继续控制反应体系的pH值为3，反应1.5h后溶液变成浅黄色凝 胶，将凝胶切片放入表面皿中，再放入真空烘箱中于50°C干燥16h得到黄色晶状前驱体，将 前驱体放入球磨机中，同时加入前驱体质量0.8%的十二烷基苯磺酸钠，球磨40min至形成纳 米氧化铁掺二氧化钛前驱体； 5、 将纳米氧化铁掺二氧化钛前驱体置于马弗炉中煅烧，采用程序升温，升温至250°C煅 烧4h，升温至350 °C煅烧4h，升温至460 °C煅烧4h，升温至550 °C煅烧6h，冷却后依次用水和乙 醇清洗，再放入干燥箱中于120 °C干燥6h得到纳米氧化铁掺二氧化钛粉末； 6、 将纳米氧化铁掺二氧化钛粉末加入到质量比为600倍于纳米氧化铁掺二氧化钛粉末 质量的去离子水中，于30°C搅拌30min得到纳米氧化铁掺二氧化钛悬浊液； 7、 将纳米氧化铁掺二氧化钛悬浊液加入与其质量比为2:1的质量分数为8%的硬脂酸乙 醇溶液中，于75°C恒温搅拌40min，再将上述混合溶液减压抽滤，并用去离子水清洗3次，然 后于70°C干燥3h，冷却至室温后研磨20min得到硬脂酸改性纳米氧化铁掺二氧化钛粉体； 8、 在质量分数为4.5%的氯氰菊酯乳油中加入质量比为0.03倍于氯氰菊酯乳油的硬脂 酸改性纳米氧化铁掺二氧化钛粉体和质量比为0.015倍于氯氰菊酯乳油的环己酮，再加入 与上述溶液总质量比为2:1的含有质量分数为8%的十二烷基硫酸钠的去离子水溶液，然后 于30°C搅拌混合40min得到纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊酯农药。
[0010] 实施例3 1、 将酞酸丁酯溶于质量比为7倍于酞酸丁酯质量的无水乙醇中得到溶液A; 2、 将质量比为8倍于酞酸丁酯质量的无水乙醇与质量比为3倍于酞酸丁酯质量的纯水 混合均匀，加入与酞酸丁酯等摩尔量的冰醋酸和6倍于酞酸丁酯摩尔量的硝酸铁并搅拌混 合均匀得到溶液B; 3、 控制溶液A的温度为40°C，氮气保护下持续搅拌，将溶液B滴加到溶液A中并用盐酸控 制反应体系的pH值为4，其中溶液B的滴加速率为190滴/min; 4、 溶液B滴加完毕以后继续控制反应体系的pH值为4，反应3h后溶液变成透明凝胶，将 凝胶切片放入表面皿中，再放入真空烘箱中于60°C干燥24h得到黄色晶状前驱体，将前驱体 放入球磨机中，同时加入前驱体质量1.7%的十二烷基苯磺酸钠，球磨50min至形成纳米氧化 铁掺二氧化钛前驱体； 5、 将纳米氧化铁掺二氧化钛前驱体置于马弗炉中煅烧，采用程序升温，升温至260°C煅 烧8h，升温至360 °C煅烧8h，升温至480 °C煅烧8h，升温至560 °C煅烧8h，冷却后依次用水和乙 醇清洗，再放入干燥箱中于140 °C干燥8h得到纳米氧化铁掺二氧化钛粉末； 6、 将纳米氧化铁掺二氧化钛粉末加入到质量比为1000倍于纳米氧化铁掺二氧化钛粉 末质量的去离子水中，于50°C搅拌30min得到纳米氧化铁掺二氧化钛悬浊液； 7、 将纳米氧化铁掺二氧化钛悬浊液加入与其质量比为3:1的质量分数为8%的硬脂酸乙 醇溶液中，于85°C恒温搅拌60min，再将上述混合溶液减压抽滤，并用去离子水清洗4次，然 后于90°C干燥4h，冷却至室温后研磨30min得到硬脂酸改性纳米氧化铁掺二氧化钛粉体； 8、 在质量分数为4.5%的氯氰菊酯乳油中加入质量比为0.05倍于氯氰菊酯乳油的硬脂 酸改性纳米氧化铁掺二氧化钛粉体和质量比为0.025倍于氯氰菊酯乳油的环己酮，再加入 与上述溶液总质量比为3:1的含有质量分数为8%的十二烷基硫酸钠的去离子水溶液，然后 于50°C搅拌混合70min得到纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊酯农药。
[0011] 对比例1 步骤1-3与实施例2相同，步骤4中除了去掉加入硬脂酸改性纳米氧化铁掺二氧化钛粉 体的步骤外，其它与实施例2中的步骤4 一致。
[0012] 表1不同农药的吸光度及沉降速率
通过表1友现对比例小具W很奸的椋足性，3分钾即卄始友生明M的沉降分层，通过吸 光度的对比发现对比例的吸光度比实施例要大不少，说明不加纳米氧化铁掺二氧化钛其光 催化降解很慢几乎不变化，而实施例1-3比较好。说明按照本发明制得的产品在稳定性、光 催化降解方面都表现优异。
[0013] 以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该 了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入 本发明保护的范围内。
【主权项】
1. 一种纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊酯农药的制备方法，其特征在于具体步骤 为： 步骤(1)，将酞酸丁酯溶于质量比为2-7倍于酞酸丁酯质量的无水乙醇中得到溶液A; 步骤(2)，将质量比为2-8倍于酞酸丁酯质量的无水乙醇与质量比为1-3倍于酞酸丁酯 质量的纯水混合均匀，加入与酞酸丁酯等摩尔量的冰醋酸和1.2-6倍于酞酸丁酯摩尔量的 硝酸铁并搅拌混合均匀得到溶液B; 步骤(3)，控制溶液A的温度为28-40°C，氮气保护下持续搅拌，将溶液B滴加到溶液A中 并用盐酸控制反应体系的pH值为2-4,其中溶液B的滴加速率为50-190滴/min; 步骤(4)，溶液B滴加完毕以后继续控制反应体系的pH值为2-4,反应0.8-3h后溶液变成 透明或浅黄色凝胶，将凝胶切片放入表面皿中，再放入真空烘箱中于35-60°C干燥8-24h得 到黄色晶状前驱体，将前驱体放入球磨机中，同时加入前驱体质量0.1%-1.7%的十二烷基苯 磺酸钠，球磨30_50min至形成200-500目的纳米氧化铁掺二氧化钛前驱体； 步骤(5)，将纳米氧化铁掺二氧化钛前驱体置于马弗炉中煅烧，采用程序升温，升温至 240-260 °C 煅烧 l_8h，升温至 340-360 °C 煅烧 l_8h，升温至440-480 °C 煅烧 l_8h，升温至 540-560 °C煅烧3-8h，冷却后依次用水和乙醇清洗，再放入干燥箱中于90-140 °C干燥3-8h得到纳 米氧化铁掺二氧化钛粉末； 步骤(6)，将纳米氧化铁掺二氧化钛粉末加入到质量比为100-1000倍于纳米氧化铁掺 二氧化钛粉末质量的去离子水中，于10_50°C搅拌30min得到纳米氧化铁掺二氧化钛悬浊 液； 步骤(7)，将纳米氧化铁掺二氧化钛悬浊液加入与其质量比为1.5-3:1的质量分数为8% 的硬脂酸乙醇溶液中，于50-85Γ恒温搅拌20-60min，再将上述混合溶液减压抽滤，并用去 离子水清洗2-4次，然后于50-90°C干燥l_4h，冷却至室温后研磨10-30min得到硬脂酸改性 纳米氧化铁掺二氧化钛粉体； 步骤(8)，在质量分数为4.5%的氯氰菊酯乳油中加入质量比为0.012-0.05倍于氯氰菊 酯乳油的硬脂酸改性纳米氧化铁掺二氧化钛粉体和质量比为〇. 001-0.025倍于氯氰菊酯乳 油的环己酮，再加入与上述溶液总质量比为1.5-3:1的含有质量分数为8%的十二烷基硫酸 钠的去离子水溶液，然后于20-50°C搅拌混合20-70min得到纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯 氰菊酯农药。2. -种纳米氧化铁掺二氧化钛复合氯氰菊酯农药，其特征在于是由权利要求1所述的 方法制备得到的。
【文档编号】A01N53/08GK105941461SQ201610265987
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】陈政, 高友君
【申请人】贺州学院