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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石墨烯复合材料和纳米农药制剂载体,具体涉及缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料的制备方法和应用。
技术介绍
1、拟除虫菊酯是一类具有高效、广谱、低毒性和可生物降解等重要特性的合成杀虫剂。其中联苯菊酯是一种新型的人工合成拟除虫菊酯类杀虫剂,具有对害虫防治效果高,杀虫范围广,作用迅速,对环境、人体较为安全等优点,主要用于棉花、蔬果等作物。但是联苯菊酯在碱性及高温环境中不稳定易分解,致使其实际利用率低。纳米农药制剂通过纳米材料作为载体装载农药,可以避免农药过早的挥发,提高农药的利用率。
2、石墨烯是一种具有二维单层碳原子结构的新型材料,具有大表面积、高负载能力、易于表面修饰且化学稳定性高。但是,实际的制备过程中石墨烯易发生堆叠团聚,大大减少了表面积。多孔硅材料是由硅酸钠或原硅酸四乙酯合成的一种无机材料,具有高比表面积,规则有序的孔道,耐高温和耐酸碱等优点。但是单纯的多孔硅材料活性位点少,对药物吸附能力若,通常采用共缩合、接枝法以及骨架功能化等改性方法孔道内引入一些活性基团,可以增强对目标分子的吸附能力。将多孔硅材料与石墨烯材料复合可以应对石墨烯容易聚集的问题,通过选择缬氨酸对多孔硅材料修饰增加了复合材料中的活性位点,提高对目标物质的吸附负载能力。
3、因此,用于吸附联苯菊酯的缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料的制备具有一定的研究意义,有望发展成为具有高负载量的纳米农药制剂。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种用以吸附联苯菊酯的缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料
2、为了实现上述目的,本专利技术采取了如下技术方案。
3、一方面,本申请提供了一种缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料的制备方法,包括如下步骤:
4、首先缬氨酸有机双硅前驱体的合成:
5、采用缬氨酸为原料,经二碳酸二叔丁酯保护后,与n-叔丁氧羰基-乙二胺进行酰胺化;酸性条件下脱除二碳酸二叔丁酯保护,惰气条件下与3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷反应得到缬氨酸有机双硅前驱体。
6、得到的缬氨酸有机双硅前驱体的结构式为:
7、
8、然后缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料的合成:
9、将石墨烯分散在模板剂的乙醇-去离子水的混合溶液中,超声2h使其充分分散。随后加入浓氨水,将缬氨酸有机双硅前驱体的甲醇溶液,依据与石墨烯的比例滴加上述体系中,室温搅拌反应24h。将所得产物静置过夜,离心,并用蒸馏水和乙醇多次洗涤,室温下干燥。用无水乙醇和盐酸的混合溶液抽提48h,室温干燥,得到不同比例缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料。
10、进一步地,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵(ctab)。
11、进一步地,石墨烯与缬氨酸有机双硅前驱体比例为按质量计为1:0.25~1:2。
12、最后,本申请还提供一种由上述缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料对联苯菊酯的吸附性能的应用。
13、通过本专利技术得到的缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料在联苯菊酯吸附作用中表现出高吸附效率,增加了农药的负载量。
14、鉴于本专利技术方法得到的缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料可以高效吸附联苯菊酯,因此为农药纳米制剂载体技术提供了理想的途径。
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1.一种缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的缬氨酸有机双硅前驱体的结构式如下:
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的石墨烯与缬氨酸有机双硅前驱体比例为按质量计为1:0.25~1:2。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的模板剂为十六烷基三甲基溴化铵。
5.一种缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料,其特征在于,由权利要求1-4任一所述的一种制备方法制备得到。
6.权利要求1-4任一所述的一种制备方法所制备得到缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料在吸附联苯菊酯中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种缬氨酸多孔硅修饰石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的缬氨酸有机双硅前驱体的结构式如下:
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的石墨烯与缬氨酸有机双硅前驱体比例为按质量计为1:0.25~1:2。
<...【专利技术属性】
技术研发人员:王建强,裴雨卉,何恒昌,郭成,
申请(专利权)人:南京工业大学,
类型:发明
国别省市:
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