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农学院赵金浩团队在纳米材料对农药温控释放方面的研究取得进展

编辑: 时间: 2020年09月04日 访问次数:179


化学农药的大量使用会引起农药残留、抗药性、食品安全、生态等诸多风险。农药智能缓控释体系可以响应pH、温度、酶、谷胱甘肽、水和光照等环境条件的变化而触动纳米材料开关,释放负载的农药,达到延长持效期、减少用药次数、提高农药有效利用率的目的。在不同类型的响应体系中,温度显著影响昆虫的发育和种群密度,因此将纳米材料技术与温度响应控释体系交叉用于农药的智能释放具有重要研究价值。

近日,《Journal of Hazardous Materials》在线发表了浙江大学农业与生物技术学院赵金浩课题组题为“A temperature-responsive release cellulose-based microcapsule loaded with chlorpyrifos for sustainable pest control”研究论文。该研究模拟害虫与作物互作生境中的环境温度因子,以正十六烷(熔点=18°C)为温控开关,以化学改性的纳米纤维素为囊壁负载当今国内用量很大的杀虫剂-毒死蜱并分散在水中,利用O/W乳液界面聚合反应,制备了毒死蜱温控微囊。与常规剂型相比,该微囊在黄瓜和花生叶片表面具有更强的附着力。体外释放试验表明,随着温度的变化,微囊内核十六烷发生相变导致毒死蜱呈现随温度变化可调的、可控的释放特性。进一步的室内生物测定研究表明,微胶囊对小菜蛾的控制效果与温度呈正相关。与毒死蜱原药相比,微囊对斑马鱼的急性毒性降低了5倍以上。这些结果表明,该温控型微囊释放体系对于开发高效、持效、环保、低用药量的农药新制剂展现出良好的潜力。

该课题组近年来专注于环保易降解型纳米材料的设计、合成并用于农药智能缓控释放与靶向传递方面的基础和应用研究,这些材料还可用于提高作物抗虫、抗病能力的RNADNA等遗传物质的传递与控释。相关工作已先后发表在Chemical Communications, Organic Letters, Journal of Cleaner Production, Journal of Hazardous MaterialsScience of the Total Environment, Journal of Agricultural and Food Chemistry等期刊上。

博士生肖豆鑫为该论文的第一作者,赵金浩副教授为该论文通讯作者。上述研究得到了十三五国家重点研发计划项目和国家自然科学基金面上项目的资助。

论文链接: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030438942031640X?via%3D ihub.


                                                                                         (农药与环境毒理研究所供稿)



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