一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体及其制备方法

1.本发明涉及农业领域，具体涉及一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体及其制备方法。


背景技术：

2.农药的发明和使用，对于保障和促进农业生产起到了无可替代的作用，与此同时，农药的大量使用，对环境造成的污染也不可忽视，土壤以及作物中的农药残留问题也已成为食品安全领域的研究热点和消费者最关心的问题，有必要针对不同种植体系进行农药减施增效的技术研发，创制新型环保农药。
3.农药载体（carrier)是指农药制剂中荷载或稀释农药的惰性物质，目前主要包括硅藻土、高岭土、滑石粉、白炭黑、膨润土、轻质碳酸钙等，具有优良的特性，比如密度小、均具有微孔、吸附性能强、流动性好、环境兼容性好、易 粉碎、具有一定的吸水率、有一定的粘性等，普遍存在吸附量和选择性稍差。
4.以生物质为原料制备的生物质炭具有无污染，高吸纳量，可再生等特点，已成为最具发展潜力的新材料之一。生物炭具有独特的性质：较大的表面积、多孔的结构、表面丰富的官能团，这为其广泛应用(尤其是作为农药载体)提供了可能。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供了一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体及其制备方法。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体，主要由以下重量份的原料制备而成：改性生物炭 30～50份、纳米玉米淀粉10～20份、介孔氧化硅纳米颗粒10～20份、膨润土10～20份、有机硅聚氧乙烯醚化合物5～10份。
7.优选地，主要由以下重量份的原料制备而成：改性生物炭 30份、纳米玉米淀粉10份、介孔氧化硅纳米颗粒10份、膨润土10份、有机硅聚氧乙烯醚化合物5份。
8.优选地，主要由以下重量份的原料制备而成：改性生物炭50份、纳米玉米淀粉20份、介孔氧化硅纳米颗粒20份、膨润土20份、有机硅聚氧乙烯醚化合物10份。
9.优选地，主要由以下重量份的原料制备而成：改性生物炭40份、纳米玉米淀粉15份、介孔氧化硅纳米颗粒15份、膨润土15份、有机硅聚氧乙烯醚化合物7.5份。
10.进一步地，所述改性生物炭通过以下方法制备所得：将竹木屑汽爆粉碎，在氮气保护下600～700℃热解2～3h后，超声分散于15倍量的水中，按质量比为1：2～3的比例加入适量β
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环糊精
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聚谷氨酸，超声分散10min，调节ph至中性，干燥，研磨，即得改性生物炭。
11.本发明还提供了上述一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体的制备方法，包括如下步骤：s1、将称取的纳米玉米淀粉超声分散于5倍量的水中，形成纳米玉米淀粉悬混液；s2、将称取的介孔氧化硅纳米颗粒、有机硅聚氧乙烯醚化合物依次超声分散于所
述纳米玉米淀粉悬混液中，得混合液；s3、将称取的改性生物炭和膨润土混合搅拌均匀后，与所述混合液混合，搅拌均匀，干燥至含水量低于10%，造粒，即得。
12.本发明具有以下有益效果：1）所得的载体具有比表面积大，吸附量大，吸附能力和螯合能力强的特点，可以将农药吸附在孔隙中，实现缓释，有利于作物持续吸收利用；2）能显著提高农药的利用率，从而达到了农药减施增效的目的；3）可以显著提高农药的载药率和包封率，从而提高其释缓性能。
具体实施方式
13.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
14.实施例1一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体，通过以下方法制备所得：s1、按重量份称取：改性生物炭 30份、纳米玉米淀粉10份、介孔氧化硅纳米颗粒10份、膨润土10份、有机硅聚氧乙烯醚化合物5份；s2、将称取的纳米玉米淀粉超声分散于5倍量的水中，形成纳米玉米淀粉悬混液；s3、将称取的介孔氧化硅纳米颗粒、有机硅聚氧乙烯醚化合物依次超声分散于所述纳米玉米淀粉悬混液中，得混合液；s4、将称取的改性生物炭和膨润土混合搅拌均匀后，与所述混合液混合，搅拌均匀，干燥至含水量低于10%，造粒，即得。
15.本实施例中，所述改性生物炭通过以下方法制备所得：将竹木屑汽爆粉碎，在氮气保护下600℃热解3h后，超声分散于15倍量的水中，按质量比为1：2的比例加入适量β
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环糊精
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聚谷氨酸，超声分散10min，调节ph至中性，干燥，研磨，即得改性生物炭。
16.实施例2一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体，通过以下方法制备所得：s1、按重量份称取：改性生物炭50份、纳米玉米淀粉20份、介孔氧化硅纳米颗粒20份、膨润土20份、有机硅聚氧乙烯醚化合物10份；s2、将称取的纳米玉米淀粉超声分散于5倍量的水中，形成纳米玉米淀粉悬混液；s3、将称取的介孔氧化硅纳米颗粒、有机硅聚氧乙烯醚化合物依次超声分散于所述纳米玉米淀粉悬混液中，得混合液；s4、将称取的改性生物炭和膨润土混合搅拌均匀后，与所述混合液混合，搅拌均匀，干燥至含水量低于10%，造粒，即得。
17.本实施例中，所述改性生物炭通过以下方法制备所得：将竹木屑汽爆粉碎，在氮气保护下700℃热解2h后，超声分散于15倍量的水中，按质量比为1： 3的比例加入适量β
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环糊精
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聚谷氨酸，超声分散10min，调节ph至中性，干燥，研磨，即得改性生物炭。
18.实施例3
一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体，通过以下方法制备所得：s1、按重量份称取：改性生物炭40份、纳米玉米淀粉15份、介孔氧化硅纳米颗粒15份、膨润土15份、有机硅聚氧乙烯醚化合物7.5份；s2、将称取的纳米玉米淀粉超声分散于5倍量的水中，形成纳米玉米淀粉悬混液；s3、将称取的介孔氧化硅纳米颗粒、有机硅聚氧乙烯醚化合物依次超声分散于所述纳米玉米淀粉悬混液中，得混合液；s4、将称取的改性生物炭和膨润土混合搅拌均匀后，与所述混合液混合，搅拌均匀，干燥至含水量低于10%，造粒，即得。
19.本实施例中，所述改性生物炭通过以下方法制备所得：将竹木屑汽爆粉碎，在氮气保护下650℃热解2.5 h后，超声分散于15倍量的水中，按质量比为1：2.5的比例加入适量β
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环糊精
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聚谷氨酸，超声分散10min，调节ph至中性，干燥，研磨，即得改性生物炭。
20.检测结果：以氯氟氰菊酯、啶虫脒为试验对象，测定载体的载药率和包封率，结果见下表。
21.以小麦为试验对象，测定农药的减施情况，结果：与传统施药方式相比，可减少20%左右的农药，病虫害防效效果好，每亩小麦增产11.37％左右，经济效益显著。
22.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。


技术特征：
1.一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：改性生物炭 30～50份、纳米玉米淀粉10～20份、介孔氧化硅纳米颗粒10～20份、膨润土10～20份、有机硅聚氧乙烯醚化合物5～10份。2.如权利要求1所述的一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：改性生物炭 30份、纳米玉米淀粉10份、介孔氧化硅纳米颗粒10份、膨润土10份、有机硅聚氧乙烯醚化合物5份。3.如权利要求1所述的一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：改性生物炭50份、纳米玉米淀粉20份、介孔氧化硅纳米颗粒20份、膨润土20份、有机硅聚氧乙烯醚化合物10份。4.如权利要求1所述的一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：改性生物炭40份、纳米玉米淀粉15份、介孔氧化硅纳米颗粒15份、膨润土15份、有机硅聚氧乙烯醚化合物7.5份。5.如权利要求1
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4任一项所述的一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体，其特征在于，所述改性生物炭通过以下方法制备所得：将竹木屑汽爆粉碎，在氮气保护下600～700℃热解2～3h后，超声分散于15倍量的水中，按质量比为1：2～3的比例加入适量β
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环糊精
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聚谷氨酸，超声分散10min，调节ph至中性，干燥，研磨，即得改性生物炭。6.一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、将称取的纳米玉米淀粉超声分散于5倍量的水中，形成纳米玉米淀粉悬混液；s2、将称取的介孔氧化硅纳米颗粒、有机硅聚氧乙烯醚化合物依次超声分散于所述纳米玉米淀粉悬混液中，得混合液；s3、将称取的改性生物炭和膨润土混合搅拌均匀后，与所述混合液混合，搅拌均匀，干燥至含水量低于10%，造粒，即得。

技术总结
本发明涉及农业领域，具体涉及一种具有农药缓释性能的复合生物炭基载体及其制备方法，该复合生物炭基载体主要由以下重量份的原料制备而成：改性生物炭30～50份、纳米玉米淀粉10～20份、介孔氧化硅纳米颗粒10～20份、膨润土10～20份、有机硅聚氧乙烯醚化合物5～10份。本发明所得的载体具有比表面积大，吸附量大，吸附能力和螯合能力强的特点，可以将农药吸附在孔隙中，实现缓释，有利于作物持续吸收利用。能显著提高农药的利用率，从而达到了农药减施增效的目的。增效的目的。


技术研发人员：朱海云 张保华
受保护的技术使用者：宁夏工商职业技术学院(宁夏化工技工学校、宁夏机电工程学校、宁夏农业机械化学校)
技术研发日：2021.08.27
技术公布日：2021/12/6