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提高氮肥利用率是关系到我国经济和农业可持续发展的战略问题。目前国内外采取的有效方法之一是利用控制释放技术实现氮肥控制释放。但是现有控制释放氮肥因大多成本过高并且控制释放膜使用的膜材料多为难降解的合成高分子材料而限制了其大规模应用。本组承担国家863计划“新型缓控制释放氮肥研制及产业化”项目的子课题,旨在开发新型包膜材料。本文就课题组研发的醋酸酯型改性淀粉(简称改性淀粉)控制释放材料进行了前期研究。建立了改性淀粉及其膜性能的表征方法,进一步认识了改性淀粉膜性能与膜材料结构的关系,为新型缓控制释放氮肥的研制提供了理论与实验依据。 1、对改性淀粉的链结构—取代度(Degree of Substitution,简称DS)、溶解性和热稳定性等进行了表征。用丙酮代替乙醇作为溶剂,建立了一种快速、准确地测定高取代醋酸酯淀粉取代度的新方法。实验发现,高取代醋酸酯型改性淀粉不仅改善了原淀粉的脂溶性,而且改善了淀粉的热稳定性。 2、采用溶液浇铸法考察改性淀粉取代度、铸膜液溶剂、浓度及温度,成膜基体及成膜环境相对湿度因素对改性淀粉膜结构的影响,制备了孔径为纳米级的改性淀粉致密膜。实验发现,改性淀粉的成膜性与其取代度密切相关。改性淀粉的取代度越高,其膜越致密。 3、分别考察了改性淀粉膜的耐水性和土壤降解速率。实验发现,优化成膜条件下制得的改性淀粉膜,在水中24小时后失重率为13%;在土壤中24天后失重率为18%。表明改性淀粉膜具有较好的耐水性和土壤降解速率。实验还发现,随着改性淀粉取代度的增高,其膜稳定性随之增强。 4、以改性淀粉包膜尿素为模型,初步考察了改性淀粉膜的控制释放性能。建立了用丁二酮肟比色法评价包膜尿素控制释放性能的新方法。结果表明改性淀粉膜材料具有一定的控制释放性能。