CN105815312A - 一种可控释农药的纳米二氧化硅载体 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种一纳米二氧化硅为载体的可控释农药。其中本发明的载体是二氧化硅的纳米级球形颗粒，单分散性好，其孔状结构可调整。本发明中的孔状结构可控的多孔纳米二氧化硅用于控制农药释放速度，可以使农药的控释速度能在更精确范围内进行调节，在提高农药药效及利用率，减少农药的施药次数，降低对环境压力方面具有重要意义。

Description

一种可控释农药的纳米二氧化硅载体

技术领域

本发明涉及一种纳米二氧化硅为载体的可控释农药。

背景技术

我国是世界第一农药生产使用大国：目前常年发生农业病虫害100余种，每年化学防治面积70亿亩次，农药年使用量达200多万吨；每年农药产量超过300万吨（折原药），产值2000多亿元。农药成为保障农业安全稳定生产的重要物质基础。但是，目前我国生产和使用的高效与环保农药制剂比重不高，品种仍以乳油、可湿性粉剂等传统剂型为主，存在大量使用有机溶剂、粉尘飘移、分散性差等局限性，有效利用率普遍偏低。高附加值农药仍然依赖进口。存在大量使用有机溶剂、粉尘飘移、分散性差等局限性，有效利用率普遍偏低。表现为，传统农药剂型的有效性与安全性急待改善：分散性差、沉积性差、生物活性低、降解缓慢，靶标作物利用率不到30%，有害生物受药量不足0.1%。农药的长期大量与低效施用，致使我国许多地区的粮食、蔬菜、水果，以及土壤、水体中的农药残留严重超标，不仅对生物及人体健康构成了严重威胁，也导致了生态***的结构和功能的破坏。

因此，运用现代前沿科技手段，发展先进的农药剂型加工技术，提高农药有效利用率，降低其在非靶标区域和环境中的投放量与残留污染，对于缓解我国当前的农药残留与环境污染，保障国家粮食、食品与生态安全，促进农药产业的可持续发展具有重要意义。

近年来，纳米科技的迅猛发展，为农药控释技术的发展提供了新的思路。

纳米科技是缓解农药残留污染的重要手段。纳米材料因其小尺寸、大比表面积、可修饰性，而使纳米载药***具有水基化以提高分散性、载体包封以增强稳定性、靶向传输以提高利用率、可控释放以延长持效期、催化降解以降低残留量等优点。可改善难溶性农药的水基化分散特性，提高生物利用度；改善农药的叶面附着、滞留与覆盖性能，提高有效利用率，减少流失；改善农药对靶标昆虫的作用方式、虫体侵入途径与效率，提高生物活性与毒杀效果；加速农药残留物降解过程改善其环境行为与生物安全性，减少农产品残留与环境污染。

当前利用纳米材料与技术发展纳米农药新剂型，已经成为国际纳米农业领域的研究热点之一，也已在缓解农药滥用所造成的食品残留与环境污染等方面显示了良好的应用前景。所谓“纳米农药”，是利用纳米材料与制备技术，将原药、载体与辅剂进行有效高效配伍创制的农药制剂产品。

空心纳米SiO₂球是一种新型的多孔无机纳米惰性材料,具有比表面大,机械强度高,热稳定性强等特点,同时由于其具有良好的生物相容性,表面容易引进其它功能团的生物分子,已被用于催化剂载体,酶的固定化,生物标记等方面,尤其用于药物控释、靶向、智能给药等多种药物载体的研究。应用纳米二氧化硅吸附杀虫剂、杀菌剂，可以起到很好的缓释效果，并且纳米二氧化硅对紫外线的反射率高达70~80%，稳定性好，对于遇光容易分解的药物可以起到很好的保护作用。

虽然目前关于纳米二氧化硅农药载体的缓释有了一定的研究，但目前报道的多孔二氧化硅纳米农药载体的表面性质、多孔结构及载体粒径均未显示出可控性，载药***大多是通过控制载药浓度或者控制包覆层的厚度来控制农药的释放速度，使农药释放速度的调节范围比较小，具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述弊端，采用安全、无毒、孔状结构可控的多孔纳米二氧化硅作为农药载体控制农药缓释速度。所制备的二氧化硅载药粒子主要用于防治农作物病虫害，此类载药粒子经济安全，可以有效地控制释放速度，延长药效，提高稳定性，减少施药次数和农药用量，不易被环境破坏和流失，从而提高农药的生物利用度。

本发明提供纳米二氧化硅在农药控释中的应用，其中所述纳米二氧化硅为孔状结构可控的多孔纳米二氧化硅。所述多孔纳米二氧化硅为粒子内部具有孔道结构的二氧化硅。本发明中，所述的农药为昆虫信息素。

在本发明中，优选所述孔状结构可控包括纳米二氧化硅载体的总孔体积可控、表面积可控、孔径可控和孔道数量可控中的一种或多种。

在本发明中，优选所述纳米二氧化硅还能粒径可控。在农药控释中应用的纳米二氧化硅不仅孔状结构可控、而且粒径可控，可以宽范围调节农药控释速度。

本发明提供一种用纳米二氧化硅控制农药释放速度的方法，其中所述纳米二氧化硅为孔状结构可控的多孔纳米二氧化硅，具体方法包括调控纳米二氧化硅的总孔体积、表面积、孔径和孔道数量中的一种或多种参数来控制农药缓释速度。

本发明中载体二氧化硅为纳米级球形颗粒，单分散性好，其孔状结构可调。使用本发明中孔状结构可控的多孔纳米二氧化硅用于农药释放速度的控制，使得农药控释速度能在更大的范围内进行调节，进一步拓展了纳米粒子在农药控释中的应用；例如在提高农药药效及利用率，减少农药的施药次数，降低对环境的压力方面具有重要意义。

Claims (4)

1.纳米二氧化硅在农药控释中的应用，其所述的纳米二氧化硅为孔状结构可控的的多孔纳米二氧化硅。

2.根据权力要求1所述的应用，其特征在于，所述的孔状结构可控包括纳米二氧化硅载体的总孔体积可控，表面积可控，孔径可控和孔道数量可控中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述的纳米二氧化硅的粒径可控。

4.用纳米二氧化硅控制农药释放速度的方法，其所述的纳米二氧化硅为孔状结构可控的多孔纳米二氧化硅，具体方法包括调控纳米二氧化硅的总孔体积，表面积，孔径和孔道数量中的一种或多种参数来控制农药的缓释速度。