一种智能化可降解型硅基纳米药肥及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于纳米材料技术领域，公开了一种智能化可降解型硅基纳米药肥及其制备方法和应用。该智能化可降解型硅基纳米药肥的制备方法包括：将Cu

【技术实现步骤摘要】
一种智能化可降解型硅基纳米药肥及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及纳米材料
，尤其涉及一种智能化可降解型硅基纳米药肥及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]植物病原真菌对作物的生长和产量都会产生严重影响，成为可持续农业发展的重要瓶颈。农药在抵御生物灾害、保证作物产量、促进农业生产持续稳定增长方面发挥着重要作用。但是，由于在田间施用过程中的径流、喷雾漂移和蒸发或挥发等，农药的有效利用率低于1％。农药的低效使用导致一系列生态环境污染、水体富营养化、土壤退化等问题。随着农业的可持续发展、生态环境保护、食品安全等问题成为人们关注的热点。这就迫切的需要一种更安全、更有效的新型农药。
[0003]近年来，纳米技术发展迅速，纳米材料因其尺寸小、结构特殊等特性在农药制剂领域中得到推广与应用，极大的促进了农药的可持续发展。研制开发新型的多功能纳米递送体系可以显著改善农药有效成分的生物活性，增加利用率并延长持效性，减少农药流失，有效控制环境污染。
[0004]二氧化硅纳米材料在材料科学中有着广泛的应用，是制造各种有价值材料的特殊构件，在医药、食品、农业等不同领域被关注。近年来，已开发出多种刺激响应型纳米农药递送体系用于高效防控目标生物。传统响应型介孔硅纳米材料具有大比表面积、良好的水分散性和稳定性得以广泛应用。但在应用中，由于纳米载体自身结构不易降解，导致存在一定的农残问题，且不能将农药有效成分的利用率达到最大化。
[0005]因此，提供一种可降解型纳米材料为载体的农药对于纳米材料在农药中的应用具有重要意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种智能化可降解型硅基纳米药肥及其制备方法和应用，解决现有技术中存在的问题。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种智能化可降解型硅基纳米药肥的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)Cu
‑
MSNs的制备：将十六烷基三甲基溴化铵、氨水溶液、四乙氧基硅烷的乙醇溶液混合，混合结束后再加入硝酸铜的乙醇溶液、四乙氧基硅烷的乙醇溶液，然后进行水热反应，得到Cu
‑
MSNs；
[0010](2)氨基化Cu
‑
MSNs的制备：将Cu
‑
MSNs、甲醇、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷混合，得到Cu
‑
MSNs
‑
NH2，即为氨基化Cu
‑
MSNs；
[0011](3)Pro@Cu
‑
MSNs的制备：将咪鲜胺的正己烷溶液、Cu
‑
MSNs
‑
NH2混合，干燥得到Pro@Cu
‑
MSNs；
[0012](4)ZnOQDs的制备：将无水乙醇加热，然后加入醋酸锌、醋酸镁混合，得到醋酸锌和
醋酸镁的混合溶液；
[0013]在氢氧化钠的无水乙醇溶液中加入醋酸锌和醋酸镁的混合溶液反应，得到氧化锌量子点，即为ZnOQDs；
[0014](5)氨基化ZnOQDs的制备：将ZnOQDs与N,N
‑
二甲基甲酰胺混合分散，加热至反应温度，加入3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷进行反应，得到氨基化ZnOQDs；
[0015](6)醛基化ZnOQDs的制备：将4
‑
甲酰苯甲酸、1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N
‑
羟基磺基琥珀酰亚胺、N,N
‑
二甲基甲酰胺、氨基化ZnOQDs混合，得到醛基化ZnOQDs；
[0016](7)Pro@Cu
‑
MSNs
‑
ZnO的制备：将醛基化ZnOQDs、Tris缓冲液、Pro@Cu
‑
MSNs混合，得到Pro@Cu
‑
MSNs
‑
ZnO；
[0017](8)Pro@Cu
‑
MSNs
‑
ZnO/Hym的制备：将噁霉灵、水、Pro@Cu
‑
MSNs
‑
ZnO混合，得到Pro@Cu
‑
MSNs
‑
ZnO/Hym，即为智能化可降解型硅基纳米药肥。
[0018]优选的，在上述一种智能化可降解型硅基纳米药肥的制备方法中，所述步骤(1)十六烷基三甲基溴化铵、氨水溶液、第一次添加的四乙氧基硅烷的乙醇溶液中四乙氧基硅烷的质量体积比为400～700mg：100～500mL：0.1～0.4mL，所述第一次添加的四乙氧基硅烷的乙醇溶液中四乙氧基硅烷、乙醇的体积比为0.1～0.4：3～6；
[0019]所述步骤(1)中十六烷基三甲基溴化铵、硝酸铜的乙醇溶液中硝酸铜、硝酸铜的乙醇溶液中乙醇、第二次添加的四乙氧基硅烷的乙醇溶液中四乙氧基硅烷的质量体积比为400～700mg：35～42mg：3～7mL：0.5～2.5mL，所述第二次添加的四乙氧基硅烷的乙醇溶液中四乙氧基硅烷、乙醇的体积比为0.5～2.5：4～8。
[0020]优选的，在上述一种智能化可降解型硅基纳米药肥的制备方法中，所述步骤(2)中Cu
‑
MSNs、甲醇、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的质量体积比为300～700mg：30～80mL：0.1～0.4mL；
[0021]所述步骤(3)中咪鲜胺的正己烷溶液中咪鲜胺、Cu
‑
MSNs
‑
NH2的质量比为2～4:0.5～2，所述咪鲜胺的正己烷溶液的浓度为1～20mg/mL。
[0022]所述步骤(4)中无水乙醇、醋酸锌、醋酸镁的质量体积比为2～4mL：40～60mg：4～6mg，所述醋酸锌、氢氧化钠的无水乙醇溶液中氢氧化钠的质量比为3～6：0.5～2，所述氢氧化钠的无水乙醇溶液中氢氧化钠、无水乙醇的质量体积比为100～120mg：1～1.2mL。
[0023]优选的，在上述一种智能化可降解型硅基纳米药肥的制备方法中，所述步骤(5)中ZnOQDs、N,N
‑
二甲基甲酰胺、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的质量体积比为90～115mg：10～20mL：40～60μL；
[0024]所述步骤(6)中4
‑
甲酰苯甲酸、1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N
‑
羟基磺基琥珀酰亚胺、N,N
‑
二甲基甲酰胺、氨基化ZnOQDs的质量体积比为50～70mg：65～80mg：60～70mg：3～7mL：120～160mg；
[0025]所述步骤(7)中醛基化ZnOQDs、Tris缓冲液、Pro@Cu
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能化可降解型硅基纳米药肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)Cu
‑
MSNs的制备：将十六烷基三甲基溴化铵、氨水溶液、四乙氧基硅烷的乙醇溶液混合，混合结束后再加入硝酸铜的乙醇溶液、四乙氧基硅烷的乙醇溶液，然后进行水热反应，得到Cu
‑
MSNs；(2)氨基化Cu
‑
MSNs的制备：将Cu
‑
MSNs、甲醇、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷混合，得到Cu
‑
MSNs
‑
NH2，即为氨基化Cu
‑
MSNs；(3)Pro@Cu
‑
MSNs的制备：将咪鲜胺的正己烷溶液、Cu
‑
MSNs
‑
NH2混合，干燥得到Pro@Cu
‑
MSNs；(4)ZnOQDs的制备：将无水乙醇加热，然后加入醋酸锌、醋酸镁混合，得到醋酸锌和醋酸镁的混合溶液；在氢氧化钠的无水乙醇溶液中加入醋酸锌和醋酸镁的混合溶液反应，得到氧化锌量子点，即为ZnOQDs；(5)氨基化ZnOQDs的制备：将ZnOQDs与N,N
‑
二甲基甲酰胺混合分散，加热至反应温度，加入3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷进行反应，得到氨基化ZnOQDs；(6)醛基化ZnOQDs的制备：将4
‑
甲酰苯甲酸、1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N
‑
羟基磺基琥珀酰亚胺、N,N
‑
二甲基甲酰胺、氨基化ZnOQDs混合，得到醛基化ZnOQDs；(7)Pro@Cu
‑
MSNs
‑
ZnO的制备：将醛基化ZnOQDs、Tris缓冲液、Pro@Cu
‑
MSNs混合，得到Pro@Cu
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MSNs
‑
ZnO；(8)Pro@Cu
‑
MSNs
‑
ZnO/Hym的制备：将噁霉灵分散在去离子水中，然后加入Pro@Cu
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MSNs
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ZnO纳米粒子，得到Pro@Cu
‑
MSNs
‑
ZnO/Hym，即为智能化可降解型硅基纳米药肥。2.根据权利要求1所述的智能化可降解型硅基纳米药肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)十六烷基三甲基溴化铵、氨水溶液、第一次添加的四乙氧基硅烷的乙醇溶液中四乙氧基硅烷的质量体积比为400～700mg：100～500mL：0.1～0.4mL，所述第一次添加的四乙氧基硅烷的乙醇溶液中四乙氧基硅烷、乙醇的体积比为0.1～0.4：3～6；所述步骤(1)中十六烷基三甲基溴化铵、硝酸铜的乙醇溶液中硝酸铜、硝酸铜的乙醇溶液中乙醇、第二次添加的四乙氧基硅烷的乙醇溶液中四乙氧基硅烷的质量体积比为400～700mg：35～42mg：3～7mL：0.5～2.5mL，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张芳，王美晶，胡中烜，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：