1、物理化学专业优秀论文 农药-类水滑石纳米杂化物的合成及性能研究关键词：农药 类水滑石纳米杂化物 吲哚丁酸 阿维菌素 吡虫啉 合成方法 释放性能摘要：我国是世界上第二大农药生产国，但与发达国家相比，长期存在剂型结构不合理，制剂质量差等问题。目前我国的农药制剂仍以传统的粉剂、乳油和悬浮剂为主，技术落后，药效差，且对环境污染严重。近年来，以安全、经济、环保为目标的农药新剂型研制日益受到重视，其中农药控释剂型已成农药剂型领域的研究热点。 类水滑石（Hydrotalcite-like compounds，简称 HT1c）是由两种或两种以上金属元素组成的具有水滑石层状晶体结构的氢氧化物，层片带结构正电荷，
2、层间存在可交换的阴离子。HT1c 层间可作为微型储存器，将农药分子插入其中制成农药-HT1c 纳米杂化物，因空间位阻效应和农药分子与层板间的相互作用可实现对农药分子的控释。近期，农药-HT1c 纳米杂化物的制备及在农药控释剂型中的应用备受关注。 本文分别选取阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（Indole-3-bytric acid，简称 IBA） 、非离子型水溶性农药吡虫啉（Imidacloprid，简称 IM）和非离子型水难溶性农药阿维菌素（Avermectin，简称 AVM）为客体分子，以 HT1c 为主体，分别采用离子交换法、二次组装法和二次组装蒸发溶剂促进插层法制备了三种农药/HT1c 纳米
3、杂化物，考察了其释放行为，探讨了释放机理。以期掌握农药-HT1c 纳米杂化物的关键制备技术，了解其农药控释规律，为进一步的实际应用奠定基础。 本文研究的主要内容和结论归纳如下: 1、吲哚丁酸-Mg2Al HT1c 纳米杂化物的制备及其缓释性能研究 （1）研究了阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（IBA）在 Mg2Al 类水滑石上的吸附，考察了固液比（或 HT1c 浓度） 、IBA 浓度、温度及 pH 等因素的影响。结果表明，其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级吸附动力学方程和Langmiur 方程；在所研究条件下，随固液比和温度增加，准二级吸附动力学速率常数（k2）和初始吸附速率（h）均增大；pH
4、在 6.5-10.5 间有利于吸附；饱和吸附量随固液比增大而降低，随温度升高而增大；由 Arrhenius 方程得出其吸附活化能为 10.1 kJ/mol。 （2）分别采用离子交换法和结构重建法合成了IBA-HT1c 纳米杂化物，并进行了表征；研究了农药释放行为，考察了温度和电解质等因素的影响。根据纳米杂化物通道高度和农药分子大小推测，IBA 分子在 HT1c 层间呈双层排列。IBA-HT1c 纳米杂化物具有良好的缓释性能，其释放动力学符合准二级动力学方程；温度越高，离子强度越大，其释放速率越快。由不同温度下的准二级释放动力学速率常数（k2） ，依据 Arrhenius 方程得出其释放过程的活
5、化能为 16 kJ/mol。 2、吡虫啉-SDS-Zn2Al HT1c 纳米杂化物合成及其释放性能研究 （1）以非离子型水溶性农药吡虫啉（IM）为客体分子，以 Zn2Al HT1c 为主体，采用二次组装法合成了 IM-SDS-Zn2Al HT1c 纳米杂化物，并进行了表征。首先，用十二烷基硫酸钠（SDS）修饰 HT1c，SDS 分子插入HT1c 层间将其层间距增大，形成 SDS-HT1c 纳米杂化物；然后，再将吡虫啉分子插入 HT1c 层间形成 IM-SDS-HT1c 纳米杂化物，其驱动力可能是浓度差。根据SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度和 SDS 分子大小推测，SDS 分子在 HT1c
6、层间呈垂直单层排列。研究发现，吡虫啉分子的插入使 SDS-HT1c 纳米杂化物的层间距略有降低，可能是由于 IM 分子与 SDS 分子相互作用使 SDS 链弯曲所致。 （2）研究了 IM-SDS-HT1c 纳米杂化物的释放行为，考察了电解质和 pH 等因素的影响。结果表明，所合成的纳米杂化物具有良好的缓释效果，其释放动力学符合准二级动力学方程；电解质的存在和低 pH 可增大释放速率。纳米杂化物中 SDS 含量（ASDS）增加使 IM 的释放速率增大，可能与 IM 的亲水性有关。 3、阿维菌素-SDS-Mg2Al HT1c 纳米杂化物合成及其释放性能研究 （1）以非离子型水难溶性农药阿维菌素（A
7、VM）为客体分子，以 Mg2Al HT1c 为主体，采用二次组装蒸发溶剂促进插层（evaporating solvent enhanced intercalation method）法制备了 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物，并进行了表征。首先，将十二烷基硫酸钠（SDS）插入 HT1c 层间制备 SDS-HT1c 纳米杂化物，SDS 在 HT1c 层间形成疏水区；其次，将 SDS-HT1c 纳米杂化物分散到阿维菌素的乙醇溶液中，逐渐蒸发溶剂（乙醇） ，迫使疏水性的阿维菌素插入 HT1c 层间的疏水区，形成 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物。根据 SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度和
8、SDS 分子大小推测，SDS 分子在 HT1c 层间呈垂直单层排列，其通道高度随 SDS 插入量的增大略有降低。阿维菌素的插入可使 SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度略有增加。 （2）研究了 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物的释放行为，考察了温度、电解质和 pH 等因素的影响。结果表明，所合成的纳米杂化物具有良好的缓释效果，其释放动力学符合准一级动力学方程；电解质的存在、低 pH 和温度升高均可增大其释放速率。纳米杂化物中 SDS 含量增大，其阿维菌素释放速率有降低趋势，这是因为 SDS含量越大，HT1c 层间疏水性越强，与阿维菌素的相互作用越大。由不同温度下的准一级释放动力学速率常数（
9、k1）和 Arrhenius 方程，得出其释放过程的活化能为 279 kJ/mol。正文内容我国是世界上第二大农药生产国，但与发达国家相比，长期存在剂型结构不合理，制剂质量差等问题。目前我国的农药制剂仍以传统的粉剂、乳油和悬浮剂为主，技术落后，药效差，且对环境污染严重。近年来，以安全、经济、环保为目标的农药新剂型研制日益受到重视，其中农药控释剂型已成农药剂型领域的研究热点。 类水滑石（Hydrotalcite-like compounds，简称 HT1c）是由两种或两种以上金属元素组成的具有水滑石层状晶体结构的氢氧化物，层片带结构正电荷，层间存在可交换的阴离子。HT1c 层间可作为微型储存器，
10、将农药分子插入其中制成农药-HT1c 纳米杂化物，因空间位阻效应和农药分子与层板间的相互作用可实现对农药分子的控释。近期，农药-HT1c 纳米杂化物的制备及在农药控释剂型中的应用备受关注。 本文分别选取阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（Indole-3-bytric acid，简称 IBA） 、非离子型水溶性农药吡虫啉（Imidacloprid，简称 IM）和非离子型水难溶性农药阿维菌素（Avermectin，简称 AVM）为客体分子，以 HT1c 为主体，分别采用离子交换法、二次组装法和二次组装蒸发溶剂促进插层法制备了三种农药/HT1c 纳米杂化物，考察了其释放行为，探讨了释放机理。以期掌握农药-
11、HT1c 纳米杂化物的关键制备技术，了解其农药控释规律，为进一步的实际应用奠定基础。 本文研究的主要内容和结论归纳如下: 1、吲哚丁酸-Mg2Al HT1c 纳米杂化物的制备及其缓释性能研究 （1）研究了阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（IBA）在 Mg2Al 类水滑石上的吸附，考察了固液比（或 HT1c 浓度） 、IBA 浓度、温度及 pH 等因素的影响。结果表明，其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级吸附动力学方程和Langmiur 方程；在所研究条件下，随固液比和温度增加，准二级吸附动力学速率常数（k2）和初始吸附速率（h）均增大；pH 在 6.5-10.5 间有利于吸附；饱和吸附量随固液比增
12、大而降低，随温度升高而增大；由 Arrhenius 方程得出其吸附活化能为 10.1 kJ/mol。 （2）分别采用离子交换法和结构重建法合成了IBA-HT1c 纳米杂化物，并进行了表征；研究了农药释放行为，考察了温度和电解质等因素的影响。根据纳米杂化物通道高度和农药分子大小推测，IBA 分子在 HT1c 层间呈双层排列。IBA-HT1c 纳米杂化物具有良好的缓释性能，其释放动力学符合准二级动力学方程；温度越高，离子强度越大，其释放速率越快。由不同温度下的准二级释放动力学速率常数（k2） ，依据 Arrhenius 方程得出其释放过程的活化能为 16 kJ/mol。 2、吡虫啉-SDS-Zn2
13、Al HT1c 纳米杂化物合成及其释放性能研究 （1）以非离子型水溶性农药吡虫啉（IM）为客体分子，以 Zn2Al HT1c 为主体，采用二次组装法合成了 IM-SDS-Zn2Al HT1c 纳米杂化物，并进行了表征。首先，用十二烷基硫酸钠（SDS）修饰 HT1c，SDS 分子插入HT1c 层间将其层间距增大，形成 SDS-HT1c 纳米杂化物；然后，再将吡虫啉分子插入 HT1c 层间形成 IM-SDS-HT1c 纳米杂化物，其驱动力可能是浓度差。根据SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度和 SDS 分子大小推测，SDS 分子在 HT1c 层间呈垂直单层排列。研究发现，吡虫啉分子的插入使 SDS
14、-HT1c 纳米杂化物的层间距略有降低，可能是由于 IM 分子与 SDS 分子相互作用使 SDS 链弯曲所致。 （2）研究了 IM-SDS-HT1c 纳米杂化物的释放行为，考察了电解质和 pH 等因素的影响。结果表明，所合成的纳米杂化物具有良好的缓释效果，其释放动力学符合准二级动力学方程；电解质的存在和低 pH 可增大释放速率。纳米杂化物中 SDS 含量（ASDS）增加使 IM 的释放速率增大，可能与 IM 的亲水性有关。 3、阿维菌素-SDS-Mg2Al HT1c 纳米杂化物合成及其释放性能研究 （1）以非离子型水难溶性农药阿维菌素（AVM）为客体分子，以 Mg2Al HT1c 为主体，采用
15、二次组装蒸发溶剂促进插层（evaporating solvent enhanced intercalation method）法制备了 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物，并进行了表征。首先，将十二烷基硫酸钠（SDS）插入 HT1c 层间制备 SDS-HT1c 纳米杂化物，SDS 在 HT1c 层间形成疏水区；其次，将 SDS-HT1c 纳米杂化物分散到阿维菌素的乙醇溶液中，逐渐蒸发溶剂（乙醇） ，迫使疏水性的阿维菌素插入 HT1c 层间的疏水区，形成 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物。根据 SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度和 SDS 分子大小推测，SDS 分子在 HT1c 层间呈垂
16、直单层排列，其通道高度随 SDS 插入量的增大略有降低。阿维菌素的插入可使 SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度略有增加。 （2）研究了 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物的释放行为，考察了温度、电解质和 pH 等因素的影响。结果表明，所合成的纳米杂化物具有良好的缓释效果，其释放动力学符合准一级动力学方程；电解质的存在、低 pH 和温度升高均可增大其释放速率。纳米杂化物中 SDS 含量增大，其阿维菌素释放速率有降低趋势，这是因为 SDS含量越大，HT1c 层间疏水性越强，与阿维菌素的相互作用越大。由不同温度下的准一级释放动力学速率常数（k1）和 Arrhenius 方程，得出其释放过程的活化
17、能为 279 kJ/mol。我国是世界上第二大农药生产国，但与发达国家相比，长期存在剂型结构不合理，制剂质量差等问题。目前我国的农药制剂仍以传统的粉剂、乳油和悬浮剂为主，技术落后，药效差，且对环境污染严重。近年来，以安全、经济、环保为目标的农药新剂型研制日益受到重视，其中农药控释剂型已成农药剂型领域的研究热点。 类水滑石（Hydrotalcite-like compounds，简称 HT1c）是由两种或两种以上金属元素组成的具有水滑石层状晶体结构的氢氧化物，层片带结构正电荷，层间存在可交换的阴离子。HT1c 层间可作为微型储存器，将农药分子插入其中制成农药-HT1c 纳米杂化物，因空间位阻效应
18、和农药分子与层板间的相互作用可实现对农药分子的控释。近期，农药-HT1c 纳米杂化物的制备及在农药控释剂型中的应用备受关注。 本文分别选取阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（Indole-3-bytric acid，简称 IBA） 、非离子型水溶性农药吡虫啉（Imidacloprid，简称 IM）和非离子型水难溶性农药阿维菌素（Avermectin，简称 AVM）为客体分子，以 HT1c 为主体，分别采用离子交换法、二次组装法和二次组装蒸发溶剂促进插层法制备了三种农药/HT1c 纳米杂化物，考察了其释放行为，探讨了释放机理。以期掌握农药-HT1c 纳米杂化物的关键制备技术，了解其农药控释规律，为进一步
19、的实际应用奠定基础。 本文研究的主要内容和结论归纳如下: 1、吲哚丁酸-Mg2Al HT1c 纳米杂化物的制备及其缓释性能研究 （1）研究了阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（IBA）在 Mg2Al 类水滑石上的吸附，考察了固液比（或 HT1c 浓度） 、IBA 浓度、温度及 pH 等因素的影响。结果表明，其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级吸附动力学方程和Langmiur 方程；在所研究条件下，随固液比和温度增加，准二级吸附动力学速率常数（k2）和初始吸附速率（h）均增大；pH 在 6.5-10.5 间有利于吸附；饱和吸附量随固液比增大而降低，随温度升高而增大；由 Arrhenius 方程得出其吸
20、附活化能为 10.1 kJ/mol。 （2）分别采用离子交换法和结构重建法合成了IBA-HT1c 纳米杂化物，并进行了表征；研究了农药释放行为，考察了温度和电解质等因素的影响。根据纳米杂化物通道高度和农药分子大小推测，IBA 分子在 HT1c 层间呈双层排列。IBA-HT1c 纳米杂化物具有良好的缓释性能，其释放动力学符合准二级动力学方程；温度越高，离子强度越大，其释放速率越快。由不同温度下的准二级释放动力学速率常数（k2） ，依据 Arrhenius 方程得出其释放过程的活化能为 16 kJ/mol。 2、吡虫啉-SDS-Zn2Al HT1c 纳米杂化物合成及其释放性能研究 （1）以非离子型
21、水溶性农药吡虫啉（IM）为客体分子，以 Zn2Al HT1c 为主体，采用二次组装法合成了 IM-SDS-Zn2Al HT1c 纳米杂化物，并进行了表征。首先，用十二烷基硫酸钠（SDS）修饰 HT1c，SDS 分子插入HT1c 层间将其层间距增大，形成 SDS-HT1c 纳米杂化物；然后，再将吡虫啉分子插入 HT1c 层间形成 IM-SDS-HT1c 纳米杂化物，其驱动力可能是浓度差。根据SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度和 SDS 分子大小推测，SDS 分子在 HT1c 层间呈垂直单层排列。研究发现，吡虫啉分子的插入使 SDS-HT1c 纳米杂化物的层间距略有降低，可能是由于 IM 分子与
22、 SDS 分子相互作用使 SDS 链弯曲所致。 （2）研究了 IM-SDS-HT1c 纳米杂化物的释放行为，考察了电解质和 pH 等因素的影响。结果表明，所合成的纳米杂化物具有良好的缓释效果，其释放动力学符合准二级动力学方程；电解质的存在和低 pH 可增大释放速率。纳米杂化物中 SDS 含量（ASDS）增加使 IM 的释放速率增大，可能与 IM 的亲水性有关。 3、阿维菌素-SDS-Mg2Al HT1c 纳米杂化物合成及其释放性能研究 （1）以非离子型水难溶性农药阿维菌素（AVM）为客体分子，以 Mg2Al HT1c 为主体，采用二次组装蒸发溶剂促进插层（evaporating solvent
23、 enhanced intercalation method）法制备了 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物，并进行了表征。首先，将十二烷基硫酸钠（SDS）插入 HT1c 层间制备 SDS-HT1c 纳米杂化物，SDS 在 HT1c 层间形成疏水区；其次，将 SDS-HT1c 纳米杂化物分散到阿维菌素的乙醇溶液中，逐渐蒸发溶剂（乙醇） ，迫使疏水性的阿维菌素插入 HT1c 层间的疏水区，形成 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物。根据 SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度和 SDS 分子大小推测，SDS 分子在 HT1c 层间呈垂直单层排列，其通道高度随 SDS 插入量的增大略有降低。阿维菌素
24、的插入可使 SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度略有增加。 （2）研究了 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物的释放行为，考察了温度、电解质和 pH 等因素的影响。结果表明，所合成的纳米杂化物具有良好的缓释效果，其释放动力学符合准一级动力学方程；电解质的存在、低 pH 和温度升高均可增大其释放速率。纳米杂化物中 SDS 含量增大，其阿维菌素释放速率有降低趋势，这是因为 SDS含量越大，HT1c 层间疏水性越强，与阿维菌素的相互作用越大。由不同温度下的准一级释放动力学速率常数（k1）和 Arrhenius 方程，得出其释放过程的活化能为 279 kJ/mol。我国是世界上第二大农药生产国，但与发
25、达国家相比，长期存在剂型结构不合理，制剂质量差等问题。目前我国的农药制剂仍以传统的粉剂、乳油和悬浮剂为主，技术落后，药效差，且对环境污染严重。近年来，以安全、经济、环保为目标的农药新剂型研制日益受到重视，其中农药控释剂型已成农药剂型领域的研究热点。 类水滑石（Hydrotalcite-like compounds，简称 HT1c）是由两种或两种以上金属元素组成的具有水滑石层状晶体结构的氢氧化物，层片带结构正电荷，层间存在可交换的阴离子。HT1c 层间可作为微型储存器，将农药分子插入其中制成农药-HT1c 纳米杂化物，因空间位阻效应和农药分子与层板间的相互作用可实现对农药分子的控释。近期，农药-
26、HT1c 纳米杂化物的制备及在农药控释剂型中的应用备受关注。 本文分别选取阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（Indole-3-bytric acid，简称 IBA） 、非离子型水溶性农药吡虫啉（Imidacloprid，简称 IM）和非离子型水难溶性农药阿维菌素（Avermectin，简称 AVM）为客体分子，以 HT1c 为主体，分别采用离子交换法、二次组装法和二次组装蒸发溶剂促进插层法制备了三种农药/HT1c 纳米杂化物，考察了其释放行为，探讨了释放机理。以期掌握农药-HT1c 纳米杂化物的关键制备技术，了解其农药控释规律，为进一步的实际应用奠定基础。 本文研究的主要内容和结论归纳如下: 1、吲
27、哚丁酸-Mg2Al HT1c 纳米杂化物的制备及其缓释性能研究 （1）研究了阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（IBA）在 Mg2Al 类水滑石上的吸附，考察了固液比（或 HT1c 浓度） 、IBA 浓度、温度及 pH 等因素的影响。结果表明，其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级吸附动力学方程和Langmiur 方程；在所研究条件下，随固液比和温度增加，准二级吸附动力学速率常数（k2）和初始吸附速率（h）均增大；pH 在 6.5-10.5 间有利于吸附；饱和吸附量随固液比增大而降低，随温度升高而增大；由 Arrhenius 方程得出其吸附活化能为 10.1 kJ/mol。 （2）分别采用离子交换法和
28、结构重建法合成了IBA-HT1c 纳米杂化物，并进行了表征；研究了农药释放行为，考察了温度和电解质等因素的影响。根据纳米杂化物通道高度和农药分子大小推测，IBA 分子在 HT1c 层间呈双层排列。IBA-HT1c 纳米杂化物具有良好的缓释性能，其释放动力学符合准二级动力学方程；温度越高，离子强度越大，其释放速率越快。由不同温度下的准二级释放动力学速率常数（k2） ，依据 Arrhenius 方程得出其释放过程的活化能为 16 kJ/mol。 2、吡虫啉-SDS-Zn2Al HT1c 纳米杂化物合成及其释放性能研究 （1）以非离子型水溶性农药吡虫啉（IM）为客体分子，以 Zn2Al HT1c 为
29、主体，采用二次组装法合成了 IM-SDS-Zn2Al HT1c 纳米杂化物，并进行了表征。首先，用十二烷基硫酸钠（SDS）修饰 HT1c，SDS 分子插入HT1c 层间将其层间距增大，形成 SDS-HT1c 纳米杂化物；然后，再将吡虫啉分子插入 HT1c 层间形成 IM-SDS-HT1c 纳米杂化物，其驱动力可能是浓度差。根据SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度和 SDS 分子大小推测，SDS 分子在 HT1c 层间呈垂直单层排列。研究发现，吡虫啉分子的插入使 SDS-HT1c 纳米杂化物的层间距略有降低，可能是由于 IM 分子与 SDS 分子相互作用使 SDS 链弯曲所致。 （2）研究了 I
30、M-SDS-HT1c 纳米杂化物的释放行为，考察了电解质和 pH 等因素的影响。结果表明，所合成的纳米杂化物具有良好的缓释效果，其释放动力学符合准二级动力学方程；电解质的存在和低 pH 可增大释放速率。纳米杂化物中 SDS 含量（ASDS）增加使 IM 的释放速率增大，可能与 IM 的亲水性有关。 3、阿维菌素-SDS-Mg2Al HT1c 纳米杂化物合成及其释放性能研究 （1）以非离子型水难溶性农药阿维菌素（AVM）为客体分子，以 Mg2Al HT1c 为主体，采用二次组装蒸发溶剂促进插层（evaporating solvent enhanced intercalation method）法
31、制备了 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物，并进行了表征。首先，将十二烷基硫酸钠（SDS）插入 HT1c 层间制备 SDS-HT1c 纳米杂化物，SDS 在 HT1c 层间形成疏水区；其次，将 SDS-HT1c 纳米杂化物分散到阿维菌素的乙醇溶液中，逐渐蒸发溶剂（乙醇） ，迫使疏水性的阿维菌素插入 HT1c 层间的疏水区，形成 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物。根据 SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度和 SDS 分子大小推测，SDS 分子在 HT1c 层间呈垂直单层排列，其通道高度随 SDS 插入量的增大略有降低。阿维菌素的插入可使 SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度略有增加。 （2
32、）研究了 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物的释放行为，考察了温度、电解质和 pH 等因素的影响。结果表明，所合成的纳米杂化物具有良好的缓释效果，其释放动力学符合准一级动力学方程；电解质的存在、低 pH 和温度升高均可增大其释放速率。纳米杂化物中 SDS 含量增大，其阿维菌素释放速率有降低趋势，这是因为 SDS含量越大，HT1c 层间疏水性越强，与阿维菌素的相互作用越大。由不同温度下的准一级释放动力学速率常数（k1）和 Arrhenius 方程，得出其释放过程的活化能为 279 kJ/mol。我国是世界上第二大农药生产国，但与发达国家相比，长期存在剂型结构不合理，制剂质量差等问题。目前我国的
33、农药制剂仍以传统的粉剂、乳油和悬浮剂为主，技术落后，药效差，且对环境污染严重。近年来，以安全、经济、环保为目标的农药新剂型研制日益受到重视，其中农药控释剂型已成农药剂型领域的研究热点。 类水滑石（Hydrotalcite-like compounds，简称 HT1c）是由两种或两种以上金属元素组成的具有水滑石层状晶体结构的氢氧化物，层片带结构正电荷，层间存在可交换的阴离子。HT1c 层间可作为微型储存器，将农药分子插入其中制成农药-HT1c 纳米杂化物，因空间位阻效应和农药分子与层板间的相互作用可实现对农药分子的控释。近期，农药-HT1c 纳米杂化物的制备及在农药控释剂型中的应用备受关注。 本
34、文分别选取阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（Indole-3-bytric acid，简称 IBA） 、非离子型水溶性农药吡虫啉（Imidacloprid，简称 IM）和非离子型水难溶性农药阿维菌素（Avermectin，简称 AVM）为客体分子，以 HT1c 为主体，分别采用离子交换法、二次组装法和二次组装蒸发溶剂促进插层法制备了三种农药/HT1c 纳米杂化物，考察了其释放行为，探讨了释放机理。以期掌握农药-HT1c 纳米杂化物的关键制备技术，了解其农药控释规律，为进一步的实际应用奠定基础。 本文研究的主要内容和结论归纳如下: 1、吲哚丁酸-Mg2Al HT1c 纳米杂化物的制备及其缓释性能研究
35、（1）研究了阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（IBA）在 Mg2Al 类水滑石上的吸附，考察了固液比（或 HT1c 浓度） 、IBA 浓度、温度及 pH 等因素的影响。结果表明，其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级吸附动力学方程和Langmiur 方程；在所研究条件下，随固液比和温度增加，准二级吸附动力学速率常数（k2）和初始吸附速率（h）均增大；pH 在 6.5-10.5 间有利于吸附；饱和吸附量随固液比增大而降低，随温度升高而增大；由 Arrhenius 方程得出其吸附活化能为 10.1 kJ/mol。 （2）分别采用离子交换法和结构重建法合成了IBA-HT1c 纳米杂化物，并进行了表征；研究
36、了农药释放行为，考察了温度和电解质等因素的影响。根据纳米杂化物通道高度和农药分子大小推测，IBA 分子在 HT1c 层间呈双层排列。IBA-HT1c 纳米杂化物具有良好的缓释性能，其释放动力学符合准二级动力学方程；温度越高，离子强度越大，其释放速率越快。由不同温度下的准二级释放动力学速率常数（k2） ，依据 Arrhenius 方程得出其释放过程的活化能为 16 kJ/mol。 2、吡虫啉-SDS-Zn2Al HT1c 纳米杂化物合成及其释放性能研究 （1）以非离子型水溶性农药吡虫啉（IM）为客体分子，以 Zn2Al HT1c 为主体，采用二次组装法合成了 IM-SDS-Zn2Al HT1c
37、纳米杂化物，并进行了表征。首先，用十二烷基硫酸钠（SDS）修饰 HT1c，SDS 分子插入HT1c 层间将其层间距增大，形成 SDS-HT1c 纳米杂化物；然后，再将吡虫啉分子插入 HT1c 层间形成 IM-SDS-HT1c 纳米杂化物，其驱动力可能是浓度差。根据SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度和 SDS 分子大小推测，SDS 分子在 HT1c 层间呈垂直单层排列。研究发现，吡虫啉分子的插入使 SDS-HT1c 纳米杂化物的层间距略有降低，可能是由于 IM 分子与 SDS 分子相互作用使 SDS 链弯曲所致。 （2）研究了 IM-SDS-HT1c 纳米杂化物的释放行为，考察了电解质和 pH
38、 等因素的影响。结果表明，所合成的纳米杂化物具有良好的缓释效果，其释放动力学符合准二级动力学方程；电解质的存在和低 pH 可增大释放速率。纳米杂化物中 SDS 含量（ASDS）增加使 IM 的释放速率增大，可能与 IM 的亲水性有关。 3、阿维菌素-SDS-Mg2Al HT1c 纳米杂化物合成及其释放性能研究 （1）以非离子型水难溶性农药阿维菌素（AVM）为客体分子，以 Mg2Al HT1c 为主体，采用二次组装蒸发溶剂促进插层（evaporating solvent enhanced intercalation method）法制备了 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物，并进行了表征。首先
39、，将十二烷基硫酸钠（SDS）插入 HT1c 层间制备 SDS-HT1c 纳米杂化物，SDS 在 HT1c 层间形成疏水区；其次，将 SDS-HT1c 纳米杂化物分散到阿维菌素的乙醇溶液中，逐渐蒸发溶剂（乙醇） ，迫使疏水性的阿维菌素插入 HT1c 层间的疏水区，形成 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物。根据 SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度和 SDS 分子大小推测，SDS 分子在 HT1c 层间呈垂直单层排列，其通道高度随 SDS 插入量的增大略有降低。阿维菌素的插入可使 SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度略有增加。 （2）研究了 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物的释放行为，考察了
40、温度、电解质和 pH 等因素的影响。结果表明，所合成的纳米杂化物具有良好的缓释效果，其释放动力学符合准一级动力学方程；电解质的存在、低 pH 和温度升高均可增大其释放速率。纳米杂化物中 SDS 含量增大，其阿维菌素释放速率有降低趋势，这是因为 SDS含量越大，HT1c 层间疏水性越强，与阿维菌素的相互作用越大。由不同温度下的准一级释放动力学速率常数（k1）和 Arrhenius 方程，得出其释放过程的活化能为 279 kJ/mol。我国是世界上第二大农药生产国，但与发达国家相比，长期存在剂型结构不合理，制剂质量差等问题。目前我国的农药制剂仍以传统的粉剂、乳油和悬浮剂为主，技术落后，药效差，且对
41、环境污染严重。近年来，以安全、经济、环保为目标的农药新剂型研制日益受到重视，其中农药控释剂型已成农药剂型领域的研究热点。 类水滑石（Hydrotalcite-like compounds，简称 HT1c）是由两种或两种以上金属元素组成的具有水滑石层状晶体结构的氢氧化物，层片带结构正电荷，层间存在可交换的阴离子。HT1c 层间可作为微型储存器，将农药分子插入其中制成农药-HT1c 纳米杂化物，因空间位阻效应和农药分子与层板间的相互作用可实现对农药分子的控释。近期，农药-HT1c 纳米杂化物的制备及在农药控释剂型中的应用备受关注。 本文分别选取阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（Indole-3-bytr
42、ic acid，简称 IBA） 、非离子型水溶性农药吡虫啉（Imidacloprid，简称 IM）和非离子型水难溶性农药阿维菌素（Avermectin，简称 AVM）为客体分子，以 HT1c 为主体，分别采用离子交换法、二次组装法和二次组装蒸发溶剂促进插层法制备了三种农药/HT1c 纳米杂化物，考察了其释放行为，探讨了释放机理。以期掌握农药-HT1c 纳米杂化物的关键制备技术，了解其农药控释规律，为进一步的实际应用奠定基础。 本文研究的主要内容和结论归纳如下: 1、吲哚丁酸-Mg2Al HT1c 纳米杂化物的制备及其缓释性能研究 （1）研究了阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（IBA）在 Mg2Al
43、类水滑石上的吸附，考察了固液比（或 HT1c 浓度） 、IBA 浓度、温度及 pH 等因素的影响。结果表明，其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级吸附动力学方程和Langmiur 方程；在所研究条件下，随固液比和温度增加，准二级吸附动力学速率常数（k2）和初始吸附速率（h）均增大；pH 在 6.5-10.5 间有利于吸附；饱和吸附量随固液比增大而降低，随温度升高而增大；由 Arrhenius 方程得出其吸附活化能为 10.1 kJ/mol。 （2）分别采用离子交换法和结构重建法合成了IBA-HT1c 纳米杂化物，并进行了表征；研究了农药释放行为，考察了温度和电解质等因素的影响。根据纳米杂化物通
44、道高度和农药分子大小推测，IBA 分子在 HT1c 层间呈双层排列。IBA-HT1c 纳米杂化物具有良好的缓释性能，其释放动力学符合准二级动力学方程；温度越高，离子强度越大，其释放速率越快。由不同温度下的准二级释放动力学速率常数（k2） ，依据 Arrhenius 方程得出其释放过程的活化能为 16 kJ/mol。 2、吡虫啉-SDS-Zn2Al HT1c 纳米杂化物合成及其释放性能研究 （1）以非离子型水溶性农药吡虫啉（IM）为客体分子，以 Zn2Al HT1c 为主体，采用二次组装法合成了 IM-SDS-Zn2Al HT1c 纳米杂化物，并进行了表征。首先，用十二烷基硫酸钠（SDS）修饰
45、HT1c，SDS 分子插入HT1c 层间将其层间距增大，形成 SDS-HT1c 纳米杂化物；然后，再将吡虫啉分子插入 HT1c 层间形成 IM-SDS-HT1c 纳米杂化物，其驱动力可能是浓度差。根据SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度和 SDS 分子大小推测，SDS 分子在 HT1c 层间呈垂直单层排列。研究发现，吡虫啉分子的插入使 SDS-HT1c 纳米杂化物的层间距略有降低，可能是由于 IM 分子与 SDS 分子相互作用使 SDS 链弯曲所致。 （2）研究了 IM-SDS-HT1c 纳米杂化物的释放行为，考察了电解质和 pH 等因素的影响。结果表明，所合成的纳米杂化物具有良好的缓释效果，
46、其释放动力学符合准二级动力学方程；电解质的存在和低 pH 可增大释放速率。纳米杂化物中 SDS 含量（ASDS）增加使 IM 的释放速率增大，可能与 IM 的亲水性有关。 3、阿维菌素-SDS-Mg2Al HT1c 纳米杂化物合成及其释放性能研究 （1）以非离子型水难溶性农药阿维菌素（AVM）为客体分子，以 Mg2Al HT1c 为主体，采用二次组装蒸发溶剂促进插层（evaporating solvent enhanced intercalation method）法制备了 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物，并进行了表征。首先，将十二烷基硫酸钠（SDS）插入 HT1c 层间制备 SDS-H
47、T1c 纳米杂化物，SDS 在 HT1c 层间形成疏水区；其次，将 SDS-HT1c 纳米杂化物分散到阿维菌素的乙醇溶液中，逐渐蒸发溶剂（乙醇） ，迫使疏水性的阿维菌素插入 HT1c 层间的疏水区，形成 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物。根据 SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度和 SDS 分子大小推测，SDS 分子在 HT1c 层间呈垂直单层排列，其通道高度随 SDS 插入量的增大略有降低。阿维菌素的插入可使 SDS-HT1c 纳米杂化物通道高度略有增加。 （2）研究了 AVM-SDS-HT1c 纳米杂化物的释放行为，考察了温度、电解质和 pH 等因素的影响。结果表明，所合成的纳米杂化物
48、具有良好的缓释效果，其释放动力学符合准一级动力学方程；电解质的存在、低 pH 和温度升高均可增大其释放速率。纳米杂化物中 SDS 含量增大，其阿维菌素释放速率有降低趋势，这是因为 SDS含量越大，HT1c 层间疏水性越强，与阿维菌素的相互作用越大。由不同温度下的准一级释放动力学速率常数（k1）和 Arrhenius 方程，得出其释放过程的活化能为 279 kJ/mol。我国是世界上第二大农药生产国，但与发达国家相比，长期存在剂型结构不合理，制剂质量差等问题。目前我国的农药制剂仍以传统的粉剂、乳油和悬浮剂为主，技术落后，药效差，且对环境污染严重。近年来，以安全、经济、环保为目标的农药新剂型研制日
49、益受到重视，其中农药控释剂型已成农药剂型领域的研究热点。 类水滑石（Hydrotalcite-like compounds，简称 HT1c）是由两种或两种以上金属元素组成的具有水滑石层状晶体结构的氢氧化物，层片带结构正电荷，层间存在可交换的阴离子。HT1c 层间可作为微型储存器，将农药分子插入其中制成农药-HT1c 纳米杂化物，因空间位阻效应和农药分子与层板间的相互作用可实现对农药分子的控释。近期，农药-HT1c 纳米杂化物的制备及在农药控释剂型中的应用备受关注。 本文分别选取阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（Indole-3-bytric acid，简称 IBA） 、非离子型水溶性农药吡虫啉（Imidacloprid，简称 IM）和非离子型水难溶性农药阿维菌素（Avermectin，简称 AVM）为客体分子，以 HT1c 为主体，分别采用离子交换法、二次组装法和二次组装蒸发溶剂促进插层法制备了三种农药/HT1c 纳米杂化物，考察了其释放行为，探讨了释放机理。以期掌握农药-HT1c 纳米杂化物的关键制备技术，了解其农药控释规律，为进一步的实际应用奠定基础。 本文研究的主要内容和结论归纳如下: 1、吲哚丁酸-Mg2Al HT1c 纳米杂化物的制备及其缓释性能研究 （1）研究了阴离子型水溶性农药吲哚丁酸（IBA）
