[发明专利]一种添加纳米钻石烯的缓控释农药颗粒及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农药技术领域，涉及一种农药颗粒，特别涉及一种添加纳米钻石烯的缓控释农药颗粒及制备方法。

背景技术

目前，农业病虫害的抗性问题是一个重要的全球性问题，一直是农业科技工作者的重点课题。随着病害化学防治长年延续、农药用量的增加以及不科学使用农药，病菌抗性日益严重，产生抗性的病菌种类不断增多。同时，常规农药都是有毒的化学农药，人们在利用农药的同时会对人、动物产生毒性，对水源、土壤和农产品造成污染。传统的施药方式农药的有效利用仅有20%-30%，而流失率高达50%-60%。残留和流失的农药不仅会污染地表水，也会污染地下水，长残留的农药还会通过食物链进入人体，从而对生态环境和人类健康构成威胁。食品安全、环境和资源保护、使用成本、使用安全都促使人们去研制高效、低毒、低残留的农药新品种，提高农药施用效果、减少危害性的使用新技术等都对农业可持续发展具有积极意义。

所谓缓控释农药是根据有害生物发生规律、危害特点及环境条件，通过农药加工手段，使农药按需要的计量、特定的时间、持续稳定的释放以达到最经济、安全、有效的控制有害生物，以确保有足够持效期并与作物的生育期基本相同，以减少农药的施用次数，进而把农药的残留及对环境的污染降低到最小。目前对有关缓控释农药颗粒剂和农药缓释微胶囊的研究很多，制备方法也多种多样，不过都存在一定的缺陷。如微胶囊结构的缓释农药，其囊壁昂贵、厚度不易控制、工艺复杂，造成农药成本高且药效不稳定；制备的缓释农药颗粒剂结构单一；各组分分布不均匀；用作药物活性成分的载体不能进行有选择性的吸附；缓控释农药颗粒在对作物病虫害防治过程中，其中的农药活性成分不会根据作物病虫害防治的实际需要实现农药活性成分的梯度释放等问题。

缓释农药中所使用的农药缓释剂分为物理型缓释剂和化学型缓释剂，由于化学型缓释剂的成功与否受到合成和降解以及经济成本的限制，因而其中有发展前途的品种为数不多。因此目前已商品化的农药释放剂以物理型居多，主要是利用高分子材料与农药的相互作用达到缓释目的。缓释农药生产成本较高，因此难以与廉价的常规剂型竞争，限制了缓释剂在农业生产上的应用。吸附性制品将药剂吸附于载体中，然后涂以控制性外膜制成，这种缓释剂加工工艺简单，成本低廉，但载体吸附性能不高是限制这一缓释剂应用的主要因素。还有一些文献和专利中也记载了制备缓释剂的方法，但是都存在着成本高和缓释性能不足的缺陷。因此，开发成本低廉且具有较好释放速度调节能力的缓释材料是当前农药缓释剂型研究的重要技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种缓释效果好、稳定性高且成本低的添加纳米钻石烯的缓控释农药颗粒及制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种添加纳米钻石烯的缓控释农药颗粒，由以下重量份数的组份制成：表面功能化处理的纳米钻石烯5-15份、农药活性成分5-15份、分散介质25-50份、有机质原料20-40份、惰性填料30-50份、粘合剂5-10份；纳米钻石烯为层片状单晶结构，同一片层的碳原子之间为sp3轨道杂化碳键连接，层与层之间的碳原子之间为sp2杂化碳键连接；该纳米钻石烯的平均粒径为R，20≤R≤500nm；该纳米钻石烯的C含量为99～100%。

进一步地，纳米钻石烯通过以下步骤进行表面功能化处理：将纳米钻石烯至于质量比为1:（2-5）的浓硝酸/浓硫酸的混合液中，加热回流后离心沉淀，取沉淀物用去离子水洗涤至pH值为5.0-6.0，依次用0.1-0.5mol/L的NaOH水溶液和0.1-0.5mol/L的HCl溶液洗涤沉淀物并同时超声分散1-2h，最后用去离子水洗涤后烘干制得表面功能化处理的纳米钻石烯；上述步骤中加热回流的温度为90℃，加热回流时间为24h。

进一步地，农药活性成分为杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀线虫剂、除草剂、植物生长调节剂中的一种或两种以上。

进一步地，有机质物料为植物秸秆、禽兽粪便、木屑、锯末、中草药下脚料、甘蔗渣中的一种或两种以上。

进一步地，惰性填料为轻钙粉、重钙粉、滑石粉、高岭土、粘土粉、凸凹棒土、膨润土、硅藻土、珍珠陶土、白炭黑中的一种或两种以上。

进一步地，粘合剂为硅酸钠、淀粉、聚乙烯醇、动物胶、羧甲基纤维素中的一种或两种以上。

进一步地，分散介质为水溶性有机溶剂。