吴平霄[1]2000年在《有机和无机（矿物）控释材料及其控释机理研究》文中研究指明本课题利用有机—无机(矿物)控释材料对氮肥、磷肥、钾肥和微肥进行改性,制取控释肥料。本研究课题属于土壤肥料学、粘土矿物学、农业平衡施肥原理与化工控释技术交叉结合的前沿课题。利用有机—无机(矿物)控释材料研制控释肥料不仅对农业的持续发展,而且对环境保和资源的高效利用等均具有重大战略意义,具有广阔的应用前景和推广开发价值。本文从有机和无机(矿物)材料的结构性能入手,利用现代谱学分析测试技术从化学作用和“键”的水平来研究和阐明其控释机理。为控释肥的制造、推广、普及提供科学依据。 本文得出如下主要结论: (1) 缓释氮肥方面: 应用改性后的粘土矿物处理碳酸氢铵和尿素,在实验室制取了一批缓释碳铵和缓释尿素。盆栽试验结果显示,缓释碳铵和缓释尿素比普通氮肥有较大幅度的增产。对缓释碳铵和缓释尿素的结构分析和谱学特征研究表明,改性后,碳铵或尿素的分子可以进行粘土矿物的层间域或通道中,与粘土矿物结构层表面形成强于氢键的弱共价键,这种弱共价键增加了碳铵的稳定性,从而使之具有控释性能,并提高氮素的利用率。 (2) 促释磷肥方面: 应用有机—无机(矿物)控释材料对磷矿粉进行化学改性,在实验室制取了一批促释磷肥。盆栽试验结果表明,促释磷肥比过磷酸钙对玉米幼苗增产达30%以上。运用现代谱学分析测试技术对改性磷肥的结构及其促释机理进行了研究,发现改性磷肥的结构发生较大的变化,其晶体结构中存在几种与过磷酸钙形态完全不同的有效磷,使促释磷肥抵抗土壤固磷的能力增强,这些不同形态有效磷的配合构成较好的“纵向平衡”,更好地适应作物的需要而提高磷肥的利用率。深入研究这些有效成分的性质、特点以及适当的制造条件,对于开发新型高效磷肥,提高磷肥的利用率具有重大的理论和实际意义。
吴平霄, 廖宗文[2]2000年在《蒙脱石层间域的性质及其环境意义》文中研究指明蒙脱石矿物是土壤中比表面积大、分布很广的一种粘土矿物 ,也是土壤中主要的活性组分之一。蒙脱石层间域是一个特殊的化学反应场所。系统地评述了无机、有机阳离子、农药分子在蒙脱石层间域中的吸附、脱附、氧化还原、催化降解等反应机理 ,并指出它们的环境化学行为对环境的影响和意义。
覃金俐[3]2016年在《基于模板仿生矿化制备磷灰石纳米复合材料的研究》文中研究说明天然骨组织的形成是多种模板分子共同调控的结果,其复杂的分级结构虽然经过多年的研究,但硬骨组织生物矿化的机理尚未完全明确。利用模板仿生矿化的方法合成磷灰石纳米复合材料,不仅能够进一步了解天然骨组织的组装机制,还为体外合成与天然骨结构高度相似的新型生物材料开辟了一条可能的途径。本课题采用两类模板进行仿生矿化研究,包括丝素蛋白(SF)/海藻酸钠(ALG)复合物和壳聚糖(CS)/聚丙烯酸(PAA)纳米凝胶,对模板作用下矿化得到的纳米复合材料进行了XRD、FTIR、SEM、TEM和TG-DTA的表征分析,研究模板对羟基磷灰石晶体形成的影响。表征结果表明,模板矿化得到无机矿物的主要物相是羟基磷灰石(HA)相。以SF为模板,掺杂Zn可显著改变HA晶体的形貌,联合海藻酸根离子的作用,得到片层状磷灰石复合材料,厚度约为3nm,尺寸大于100nm的复合大片层结构,Zn2+与海藻酸根离子对HA生长有协同效应,使晶体的(002)和(211)面为优势生长面。以CS-PAA纳米凝胶为模板,矿化模板浓度不同,得到的磷灰石复合材料的形貌不同,HA与纳米凝胶之间存在强烈的相互作用。因此,选用的模板分子均对HA晶体的形成起到一定的调控作用。目前,模板仿生矿化复合材料在生物医学方面的应用引起广泛关注。利用仿生方法,可根据设计选用特定模板,控制矿化沉积过程,这种可控性使得到的复合材料在生物机体内使用潜力很大。本课题使用BSA为模型蛋白,研究CS-PAA/HA纳米复合颗粒吸附和释放蛋白的行为。发现无机组分含量为90.4%的纳米磷灰石复合颗粒装载BSA的效率最高,达到67.6mg/g。BSA装载效率随着矿化模板浓度的升高而降低。在中性缓冲液中,纳米磷灰石复合颗粒具有相对缓慢释放的行为,而在酸性缓冲液中,其初始释放BSA时发生暴释,随后释放速率缓慢,这一规律使其可能成为装载蛋白类生长因子的新型人工骨修复材料。具有良好的生物相容性是生物材料能够在生物体内应用的重要条件。本课题把矿化后纳米复合材料的浸提液与骨髓间充质干细胞(BMSCs)共培养,细胞毒性检测结果表明不同模板矿化得到纳米磷灰石复合材料具有良好的生物相容性,对BMSCs细胞增殖无毒性作用。同时,CS-PAA/HA纳米复合材料具有良好的血液相容性。上述复合矿化材料有望作为生物材料具有潜在的应用价值。
杨玲玲[4]2013年在《天然纤维素基抗菌膜的制备及其控释性能研究》文中研究表明环保型抗菌材料是当今食品包装材料研究的热点之一。本文使用天然纤维素这一绿色环保材料，结合NMMO溶解工艺，筛选出适合该工艺的天然抗菌剂，制备出具有优异抗菌性能的纤维素抗菌膜，对其抑菌性进行检测；设计出合理的抗菌剂释放检测方法，探究制膜工艺及相关因素对抗菌剂迁移的影响。主要内容及研究结论如下：1. NMMO工艺天然纤维素膜的制备根据已有的关于NMMO工艺制备纤维素膜的研究，在已有的试验条件下，制备出纤维素膜，研究凝固浴温度、甘油浓度、硅藻土、蒙脱土对纤维素膜力学性能、溶胀性、溶解性、透湿性的影响。确定出各工艺的最佳条件范围：甘油塑化浓度为5%；制膜凝固浴温度范围为5℃~35℃；硅藻土和蒙脱土的最大添加量为4%。2.抗菌剂的选择及天然纤维素抗菌膜的制备根据NMMO的制膜工艺特点选择百里酚、肉桂醛、山梨酸三种抗菌剂，分别得到三种抗菌剂对大肠杆菌的最小抑菌浓度为0.25mg/mL、0.125ul/mL、0.625mg/mL，三种抗菌剂对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度0.5mg/mL、0.125ul/mL、0.625mg/mL。根据抗菌剂自身特点，调整NMMO制膜工艺参数，制备抗菌膜，结果表明，这三种抗菌剂制得的抗菌膜的理论抑菌强度大小为：肉桂醛>百里酚>山梨酸。取各抗菌膜研究抗菌膜的实际抑菌性能，得到各抗菌膜实际抑菌能力大小为：百里酚>肉桂醛>山梨酸。因此，结合抗菌膜的理论抑菌强度和实际抑菌能力，确定百里酚为制备纤维素膜抗菌膜的最佳选择。3.百里酚抗菌膜抑菌性能的研究以百里酚为抗菌剂制备纤维素抗菌膜，研究制膜凝固浴温度、硅藻土浓度、蒙脱土浓度对其抑菌性能的研究。研究表明，在5℃~35℃之间，随着制膜凝固浴温度的升高，抗菌膜短时抑菌效果变差；纤维素抗菌膜中硅藻土的浓度由0%增加大4%，抑菌率也相应的减小。同样，蒙脱土的浓度的增加在一定程度上削弱了抗菌膜的抑菌性。此外，制膜凝固浴温度越高、硅藻土浓度越高抑菌持久性相对降低。4.天然纤维素膜中抗菌剂的释放研究确定百里酚、肉桂醛、山梨酸的紫外分光度计的检测方法，得到抗菌剂浓度-吸光度值标准曲线。确定纤维素膜中百里酚在蒸馏水中和空气中的迁移试验方法，研究环境湿度、温度、制膜凝固浴温度、硅藻土浓度对抗菌膜中百里酚释放性能的影响。结果表明，温度越高、相对湿度越高都能加速抗菌膜中百里酚的释放。
参考文献：
[1]. 有机和无机（矿物）控释材料及其控释机理研究[D]. 吴平霄. 华南农业大学. 2000
[2]. 蒙脱石层间域的性质及其环境意义[J]. 吴平霄, 廖宗文. 地球科学进展. 2000
[3]. 基于模板仿生矿化制备磷灰石纳米复合材料的研究[D]. 覃金俐. 华中科技大学. 2016
[4]. 天然纤维素基抗菌膜的制备及其控释性能研究[D]. 杨玲玲. 江南大学. 2013