近日,我校植物保護學院“農藥高效利用與環境安全”團隊在《Advanced Materials》在線發表了題為“Spontaneously Formed Ratio-Tunable Micro- and Nano-Capsule Coexist System for Precision and on-Demand Fungicide Delivery in Crop Leave”的研究論文;植物保護學院張大俠教授、劉峰教授為該論文通訊作者,博士研究生王瑞為第一作者。
利用高分子材料將農藥微囊化,可以改善藥劑與靶標生物的互作關系、調節活性成分釋放速率,能夠提高農藥抵御光、雨水沖刷等不良環境條件的影響,降低對非靶標生物急性毒性和藥害以及改善藥劑利用效率和安全性,是當前農藥制劑研究的熱點。不同施藥場景下,如何利用簡便工藝、環境友好載體材料精細調控藥劑釋放速度和釋放部位,使其符合病蟲雜草等有害生物的防治需求,是農藥微囊化技術落地和產業化發展的關鍵。
農藥微/納米囊共存體系生成及應用機理
該研究以靜電力為驅動力,木質素磺酸鹽和烷基季銨鹽為成囊原料,開發出一種一鍋法能夠實現微/納米囊兼存的農藥負載體系。結合實驗表征以及IGMH分析和分子耗散動力學模擬闡明了納米囊和微囊的形成機理,其中,微囊(2-3 μm)由木質素磺酸鹽和烷基季銨鹽在藥劑和分散介質形成的油水界面上靜電吸引而成,木質素磺酸鹽與溶劑環己酮之間的弱相互作用驅動生成的納米膠束,提供了納米級模板,形成納米囊(160-220 nm)。田間應用時,以木質素磺酸鹽為囊殼組分的載藥微粒與致病菌侵染植物互作過程中產生的漆酶和纖維素酶具有響應特性,導致負載活性成分加速釋放,微、納米顆粒在葉面內外各司其職,實現了對辣椒疫霉病快速且持續的控制。
該研究工作得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃、山東省重大科技創新項目以及泰山產業領軍人才項目的資助。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202409839
編 輯:萬 千
審 核:賈 波