秸秆制备土壤保水剂及其性能表征

摘要

本文以农业废弃物秸秆为研究对象，通过活化、接枝丙烯酰胺制备了土壤保水剂，研究了最佳制备工艺条件，并采用红外光谱法对所得产品土壤保水剂进行了性能结构表征，考查了产品的一次最大吸水率、重复吸水率以及对土壤的蓄水功能的影响。研究结果表明：在秸秆纤维活化阶段，活化时间10h，NaOH和CO(NH2)2的投加量均为活化液的10％，活化温度20℃为最佳活化条件；合成土壤保水剂的最佳条件为：秸秆纤维与单体丙烯酰胺的质量比1：7，交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与单体质量比为0.04%，引发剂硝酸铈铵的浓度为0.01mol/L，合成反应的温度为60℃，NaOH水解浓度为1.0mol/L，经红外光谱分析在秸秆纤维上接枝了丙烯酰胺，证明所得产品为目标产物。所得产品在粒径为60～80目时，一次最大吸水率为605g/g，三次吸水干燥后吸水率仍能达到初始吸水率的80%以上，说明该土壤保水剂有反复利用的价值。将所得产品加入土壤，对比考察了研制的土壤保水剂对土壤保水性能的实际变化，结果表明，加了土壤保水剂的土壤在20天后还能保持一定的水分，且土壤呈多孔网状结构，体积膨胀，总空隙度提高，使得土壤蓄水功能增强，另外，在改善土壤团粒结构方面也起到了显著作用。

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1 前 言

1.1 保水剂的研究意义

1.2 保水剂的分类

1.3 保水剂的合成方法

1.4 保水剂在农林业的应用

1.5 保水剂的研究现状及发展方向

1.6 研究内容及目的

2 土壤保水剂的理论基础

2.1 保水剂的结构

2.2 保水剂的合成原理

2.3 保水剂的保水及其对土壤的改良增效作用

3 实验部分

3.1 实验材料及实验方法

3.2 产品吸水性能的测定[61-62]

3.3 产品保水性能测试

3.4 红外光谱表征

3.5 保水剂在土壤中的应用效果

4 实验结果与讨论

4.1 单因素合成条件对土壤保水剂吸水性能的影响

4.2 多因素正交实验结果与分析

4.3 土壤保水剂的产品形态

4.4 保水剂的性能研究

4.5 红外光谱表征

4.6 土壤保水剂在土壤中的应用

5 结论与研究展望

5.1结论

5.2 研究展望

参考文献

攻读硕士期间取得的成果

致谢