纳米SiO2—淀粉—PVA复合膜材料的制备及其在炭基肥中的应用

来源：中国农机化学报杂志2022年第1期北京时间：

作者：徐佳锋, 陆嘉俊, 韩伟胜, 汤文涛, 赵超

单位：浙江农林大学工程学院，杭州市，311300

摘要：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。

关键词：纳米二氧化硅,生物质炭,炭基肥,复合膜材料,缓释性能

基金资助：浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划资助项目(2020R412047)；浙江省科技厅公益技术应用研究计划项目(LGN22C130001)