木质素在制备缓控释肥中的应用

木质素是自然界中含量丰富的芳香生物聚合物,也是生物质乙醇、制浆工业等生物质精炼厂的副产品,如何提升木质素的高附加值应用是亟待解决的问题。近年来,出现了大量利用木质素作为缓释肥载体的研究,木质素作缓释肥的载体,既可利用其物理特性吸附、包裹营养元素制备物理阻碍型缓控释肥;又可利用其活性基团与营养元素发生化学反应来制备化学合成型缓控释肥。本文综述了木质素在制备物理阻碍型包膜缓释肥中的应用,同时综述了木质素通过氨氧化反应、曼尼希反应和螯合反应制备化学合成型缓释氮肥、螯合微肥的应用现状。最后,探析了木质素缓释肥的物理缓释和化学缓释(氨氧化反应、曼尼希反应和螯合反应)机理。加强木质素的科学研究及应用开发对促进资源利用、环境保护有着重要的意义。     

纳米SiO2—淀粉—PVA复合膜材料的制备及其在炭基肥中的应用

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。