[发明专利]用于肥料的抗菌剂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于肥料技术领域，尤其涉及一种可作为肥料添加剂的纳米银抗菌剂和该抗菌剂的制备以及在肥料中的应用。

背景技术

银系抗菌剂是众所周知的广谱类抗菌剂，其种类多，制备简单，使用安全。为提高抗菌剂的活性和使用分散性能，以纳米粉体为载体的银系抗菌剂成为了研究热点。载银无机抗菌剂抗菌活性很高，安全性很好，但这类材料中的银离子不够稳定，在紫外线照射下或加热至一定温度后银离子被还原为金属银，或转化为氧化银而使其制品着色、变灰或变黑，从而影响了制品的商业价值。目前，纳米银作为抗菌剂广泛应用于生物、医药、化妆品、涂料、水处理等方面，也正逐渐朝着农药方面应用。然而，尽管银纳米颗粒具有优异的抗菌性，但由于其本身的非水溶性，使其作为抗菌材料在生物、医药、农业方面的应用受到了一些限制，而在肥料方面几乎没有涉及。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，首先提供了一种无毒无味、水溶、抗菌能力强且稳定、可应用于肥料中的纳米银抗菌剂及其制备方法。

本发明提供的一种用于肥料的抗菌剂，主要是由亲水性的表面改性剂通过偶联反应吸附在纳米银颗粒表面，形成水溶性的表面修饰纳米银颗粒构成；所述抗菌剂在肥料中所占的重量百分比为0.5-2％。

上述用于肥料的抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：

称取亲水性表面改性剂0.1-0.5g溶于40-100mL的水中，搅拌后取50-100mL2.4mmol·/L还原剂溶液加入上述亲水性表面改性剂溶液中，再加入5-10mL0.5mol·/L氨水；

取20-50mL120mmol·/L银盐溶液，缓慢逐滴加到上述步骤制备的混合液中，当溶液由橙黄色透明液变为红黑色悬浮液时，银盐溶液滴加完毕，然后继续搅拌1-1.5h，旋转蒸发成浓缩液；

加入适量有机溶剂使上述步骤制备的浓缩液沉淀析出、抽滤，并用该有机溶剂洗涤数次，真空干燥24-48h后即得到深红棕色粉末状水溶性的表面修饰纳米银颗粒。

优选地，所述银盐为硝酸银或乙酸银中的任意一种。

优选地，所述亲水性表面改性剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、氧化淀粉或壳聚糖中的任意一种。

优选地，所述还原剂为单宁酸、柠檬酸或酒石酸中的任意一种。

优选地，所述有机溶剂为丙酮、乙醇、二氯乙烷、三氯乙烯或氯仿中的任意一种。

本发明还提供了上述抗菌剂在肥料中的应用。

具体地，可将所述抗菌剂加入到浸种肥中，用于杀灭作物种子中的微生物。

具体地，可将所述抗菌剂加入到水溶肥中，用于灌根，以杀灭作物根部的多种病源菌。

具体地，可将所述抗菌剂加入到叶面肥中，用于杀灭作物叶面上的多种病菌。

本发明相对于现有技术具有下述技术效果：

(1)本发明经过修饰的纳米银具有水溶性，抗菌效果非常稳定；PVP等表面改性剂无毒无味，增加了纳米银的亲水性，有效促进了银离子在肥料中的均匀分散，与肥料的接触面积大，对土壤和作物的附着力强，抗菌效果明显，大大拓宽了其在肥料中的应用；

(2)与传统的有机抗菌剂相比，本发明的抗菌剂对肥料质量无不良影响，且能促进作物的生长，不产生有机污染物；

(3)本发明的抗菌剂不仅能在肥料中起抗菌作用，保持肥料质量的稳定性，还能在作物上发挥抗菌作用，减少了病虫害的发生，进而减少农药的使用量，减少了农药残留，维护食物链安全。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种用于肥料的抗菌剂，主要包括水溶性的纳米银颗粒，其是由亲水性的表面改性剂通过偶联反应吸附在纳米银颗粒表面，形成水溶性的表面修饰纳米银颗粒，所述抗菌剂在肥料中所占的重量百分数为0.5-2％。