聚合物包膜肥膜孔结构与养分扩散机理研究

发布时间：2022-12-08 04:17

　　目前,对包膜控释肥的研究主要集中于生产工艺及农业应用方面,对控释机理的研究较少,因此,本文采用水浸泡法、饱和盐溶液蒸汽压法和土壤培养法,探讨不同种类包膜控释肥料的释放特性;采用扫描电镜及红外光谱,分析包膜层的微观结构及化学成分组成;以泡点法为基础,建立测定膜层最大孔径的试验装置;利用压汞法测定膜层的孔径分布及影响养分释放的孔隙结构,研究结果如下:1、温度对聚合物包膜控释肥具有重要影响,温度升高,养分释放速率加快,释放期变短,聚烯烃包膜控释肥在水中的释放多为倒“L”型,聚氨酯包膜肥料的释放曲线为“S”型;聚合物包膜控释肥在饱和盐溶液中释放速率表现为H2O＞KH2PO4饱和溶液＞KCI饱和溶液,养分释放是由膜层内外的饱和蒸汽压差所引起的,蒸汽压差越大,养分释放率越大,反之则越小;在相同培养时间,土壤含水量是影响养分释放的另一重要因素,肥料的养分释放速率随土壤含水量的增加而增加。2、利用扫描电镜对控释肥料膜层观察结果表明,不同膜材的包膜控释肥膜层结构不同,聚烯烃包膜控释肥表面局部存在微小孔隙及颗粒突起,其它部位比较平整,无孔隙存在,而聚氨酯包膜控释肥膜层表面光滑、平整,不存在颗粒突起和孔隙结... 

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 缓控释肥料
        1.2.1 缓控释肥国内外研究进展
        1.2.2 缓控释肥料养分释放评价方法
        1.2.3 缓控释肥料膜层结构测定方法
    1.3 缓控释肥料控释机理
        1.3.1 破裂机制
        1.3.2 扩散机制
    1.4 缓控释肥料养分释放模型
    1.5 论文工作提出及研究内容
2 材料与方法
    2.1 聚合物包膜控释肥养分释放特性研究
        2.1.1 不同温度下肥料养分释放特征
        2.1.2 不同水蒸气压下肥料养分释放特征
        2.1.3 土壤含水量对养分释放影响
        2.1.4 单颗粒肥料培养试验
        2.1.5 分析方法
    2.2 包膜控释肥膜层结构特征试验
        2.2.1 聚合物包膜控释肥膜层扫描电镜试验
        2.2.2 聚合物包膜肥料膜材料红外光谱分析试验
            2.2.2.1 供试肥料
            2.2.2.2 试验方法
    2.3 膜层孔隙结构测定试验
        2.3.1 泡点法测定膜层最大孔径试验
        2.3.2 压汞法测定膜层孔径分布试验
    2.4 聚合物包膜肥水蒸气渗透系数的测定试验
        2.4.1 聚合物包膜肥水蒸气渗透系数的测定试验
        2.4.2 聚合物包膜肥尿素渗透系数的测定试验
    2.5 数据统计分析
3 结果与分析
    3.1 包膜控释肥料养分释放特性
        3.1.1 温度对包膜肥料养分释放特性影响
        3.1.2 水蒸气压对包膜肥料养分释放特性的影响
        3.1.3 土壤含水量对包膜肥料养分释放特性影响
        3.1.4 单颗粒肥料养分释放特性
    3.2 聚合物包膜控释肥微观结构特征
        3.2.1 不同释放期聚乙烯包膜肥料膜层结构特征
        3.2.2 聚氨酯包膜控释肥膜层结构特征
    3.3 聚合物包膜控释肥红外光谱特征
        3.3.1 POCF1膜材料红外光谱图
        3.3.2 PCU1膜材料红外光谱图
        3.3.3 PCU2膜材料红外光谱图
        3.3.4 Nutricote膜材料红外光谱图
        3.3.5 PUU1膜材料红外光谱图
    3.4 膜层孔隙结构测定试验
        3.4.1 泡点法测定聚烯烃膜层最大孔径
        3.4.2 压汞法测定聚合物包膜控释肥孔隙结构
    3.5 聚合物膜层渗透性能测定
        3.5.1 单颗粒聚烯烃膜层水蒸气扩散系数测定
        3.5.2 单颗粒聚烯烃膜层尿素渗透系数测定
4 讨论
    4.1 养分溶出影响因素
    4.2 包膜控释肥的微观结构
    4.3 包膜控释肥膜层孔隙结构
    4.4 包膜控释肥养分释放机理
5 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型缓释/控释肥包膜材料的研究与展望[J]. 景旭东,林海琳,阎杰.  安徽农业科学. 2015(02)
[2]聚氨酯包膜缓释肥的制备及性能的研究[J]. 宫涛,杨树竹.  聚氨酯工业. 2014(02)
[3]中空纤维微滤膜孔径检测方法研究[J]. 张艳萍,潘献辉,王旭亮,关毅鹏,张召才.  膜科学与技术. 2013(03)
[4]FTIR研究聚氨酯包膜尿素的溶胀度与控释机理[J]. 吴舒,茹铁军,王金铭.  光谱学与光谱分析. 2013(05)
[5]聚合物包膜控释肥料氮素释放的数学模拟[J]. 陈可可,张保林.  农业工程学报. 2013(09)
[6]压汞法测定水泥基材料孔结构的研究进展[J]. 周继凯,潘杨,陈徐东.  材料导报. 2013(07)
[7]缓控释肥质量快速检测方法探讨[J]. 陈剑秋,葛雨明,孙德芳,王丽萍,张民.  磷肥与复肥. 2012(05)
[8]润湿剂对泡点法测定纤维过滤材料孔径特征的影响[J]. 王向钦,张鹏,靳向煜.  产业用纺织品. 2011(05)
[9]压汞法在氧化铝陶瓷膜制备中的应用[J]. 周花,谢东星,宋春晓,董炎明.  实验技术与管理. 2010(09)
[10]作物对氮素的吸收特性和对包膜控释肥的释放性能要求[J]. 杨相东,常京涛,蓝锐,王亭杰,金涌.  化工进展. 2010(08)

博士论文
[1]缓控释肥料中氮素转运的特性及模拟研究[D]. 陈可可.郑州大学 2012
[2]聚合物膜中水蒸气渗透行为及脱湿过程研究[D]. 刘丽.中国科学院大连化学物理研究所 2001

硕士论文
[1]缓控释化肥用膜材的制备及其性能研究[D]. 刘海生.南京理工大学 2009



本文编号：3713533