第36卷，第10期 2016年10月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.36,No.10pp3159-3162
October,2016
自然光和紫外光照条件下膜材红外光谱变化
李丽霞1.2，曹兵1.2+，孙雨萌1.3，李鸿雁12，肖强1.2，倪小会1.2，衣文平1.2
1，北京市农林科学院植物营养与资源研究所，北京100097 2，北京市缓控释肥料工程技术研究中心，北京100097
100029
3，北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室，北京
摘要可降解树脂包膜控释肥是目前肥料领域的研究热点之一，研究从可降解包膜材料实际施用环境着手，采用傅里叶衰减全反射红外光谱技术（ATR-FTIR），表征包膜肥料膜材自然光和紫外光照条件的降解差异，通过对聚乙烯/蔬水纳米二氧化钛、聚乙烯/亲水纳米二氧化钛和纯聚乙烯包膜的谱图来研究膜材在光照前后的结构变化特征，进面对膜材的降解行为做出判断。结果表明，在紫外光和自然光分别照射下，包膜降解过程中的官能团种类没有因光催化剂的加人而受到影响，而光催化剂的加人对官能团的变化程度有显著影响，依次为：聚乙烯/疏水纳米二氧化钛复合包膜>聚乙烯/亲水纳米二氧化钛复合包膜>纯聚乙烯包膜。另外，不同照射光源对包膜的分子结构的影响有所区别。自然光条件照射的降解过程中，包膜的聚乙烯碳链上在形成氢过氧化物的同时发生了交联反应生成含醛键的物质，接着继续氧化生成含缓基的化合物，最终羰基的存在促进包膜的进一步分解；紫外光条件照射下，光照产生的活性氧物种局部浓度大，攻击聚合物碳链的能力强，聚之烯长链烷基断裂很快氧化生成含有费基基团的中间产物。素外光条件的照射实验未能全面反映包膜在自然光条件下的降解行为。
关键词红外光谱；聚乙烯；二氧化钛；降解；光催化
中图分类号：0643
引言
文献标识码：A
D0I: 10.3964/j.issn.10000593(2016)10-3159-04
FTIR技术表征包膜肥料膜材自然光和紫外光照条件的降解差异，通过分析谱图的变化来研究膜材在光照前后的结构变化特征，进而对膜材的降解行为做出客观判断，为包膜肥
聚合物包膜控释肥是为改善肥料使用性能而在其颗粒表面包覆一层疏水性难溶膜制成的肥料1-3}，从20世纪60年代开始，美国、日本等发达国家着手研制控释肥系列产品，化肥的利用率得以大幅度提高。在其生产技术中使用较多的膜材是聚烯烃[-6]，考患到聚烯烃不易降解，有造成所谓“白色污染”的可能，可降解聚烯烃树脂包膜控释肥的研制逐步成为国内外研究人员开始重视的研究方向并已取得可喜进展。李亚星等7采用添加光致剂的方式制备了可降解聚烯经树脂包膜肥料，并探讨了残膜在自然光照下的降解，本课题组在考察光催化剂对复合树脂包膜控释肥养分释放特征影响的基础上，对人工加速老化条件下不同残膜的降解特征进行了初探8。考虑到人工加速老化条件有别于自然光条件对包膜材料降解性能的影响，从实际施用环境着手，利用ATR
收稿日期：2015-07-30，修订日期：2015-11-15
料的环境友好性和推广应用提供实验依据
1实验部分 1.1原料
低密度聚乙烯，北京燕化石油化工股份有限公司，粘均分子量（M，）为40700；疏水和亲水纳米二氧化钛（n-TiO），
北京德科岛金科技有限公司；四氯乙烯，北京化工厂， 1.2试验处理
三种包膜尿素分别为：聚乙烯/疏水n-TiO复合包膜尿素（A）、聚乙烯/亲水n-TiO，复合包膜尿素（B)和纯聚乙烯树脂包膜尿素（C)，具体制备过程参见文献8：膜材为溶空的尿素包膜，即将包膜尿素的包膜上扎一个小孔，浸泡在水中
基金项目：国家科技支撑计划项目（2011BAD11B01)），国家自然科学基金项目（31301846，31301847），北京市科委项目（Z131100003313004）
和北京市自然科学基金项目（6142006)资助
作者简介：李丽霞，1978年生，北京市农林科学院营资所副研究员
方方数据系人e-mail：caobing@baafs,net.cn
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