pH敏感型海藻酸钠/木炭缓释凝胶球的制备及性能

摘要

随着农业的快速发展,土壤退化已成为全球性的重大问题。制备一种具有缓释功能的新型土壤改良剂对于改善土壤理化性质,保障农业可持续发展具有重要意义。以海藻酸钠/木炭的复合材料为载体,采用一体化滴注法制备了装载腐殖酸的缓释凝胶球。探究了凝胶球的微观形貌和载药量,在不同pH条件下对凝胶球进行了缓释实验,并采用零级、一级、Higuchi和Ritger-Peppas模型拟合腐殖酸的释放曲线。结果表明:海藻酸钠/木炭凝胶球具有良好的缓释性能和明显的pH响应性,当pH从4.0增加到10.0,腐殖酸的累计释放量从31.89%增加到92.19%,且海藻酸钠/木炭凝胶球在20 h的释放速率相比于单一海藻酸钠凝胶球有19.71%~40.95%的下降,释放过程也更为复杂。根据缓释动力学模型拟合,腐殖酸在不同pH条件下的释放规律符合Fick扩散。综上所述,海藻酸钠/木炭凝胶球具有良好的稳定性、缓释性和pH响应性。本研究为增强土壤改良剂的利用效率并延长其使用时间提供了一种绿色、低成本且制备简便的新型缓释材料,与传统的改良剂相比具有更加广阔的应用前景。