[發明專利]納米材料協同增效農藥抗菌及連續光催化降解除殘留技術方法

在審

• 申請號: 201310751709.0
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN104542707A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 吳慶生;薛敬哲
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: A01N59/20
• 分類號: A01N59/20;A01N59/16;A01N25/32;A01P1/00;A01P3/00;A01N47/26
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 葉鳳

技術領域

本發明涉及一種納米材料協同增效農藥抗菌及連續光催化降解除其殘留技術，屬于無機納米材料應用方面的領域。

背景技術

日漸增長的人口、不斷出現的嚴峻氣候危機使得糧食安全面臨重大挑戰。農藥在保護作物，減少作物產量損失，確保糧食安全方面發揮著不可替代的作用。但對食品安全的重視，使得各國對農藥的使用提出越來越高的要求，一方面要能夠高效的保護作物，減少產量損失，一方面要環境友好，降低農藥殘留，對人和非靶標生物安全。

納米CuO、?ZnO作為一種新型無機抗菌材料，具有較高的熱穩定性、化學穩定性以及光催化活性，在諸多行業的應用前景受到廣泛的關注。研究表明，納米CuO、ZnO對于革蘭氏陽性和陰性細菌都有較好的抑制效果，其抗菌性能隨其濃度增加和粒徑減小而升高，而且納米ZnO在有光照和無光照條件下都有良好的抗菌活性，這為納米材料的抗菌應用提供了更廣泛的空間。納米ZnO同時具有良好的光催化性質，可廣泛用于降解各種有機污染物。可以說，納米ZnO是一種環境友好型的功能材料。

福美雙(thiram)化學名稱為四甲基秋蘭姆二硫化物，屬二硫代氨基甲酸酯類殺菌劑，可作種子、土壤處理,亦可用于葉面噴灑、防治多種作物病害,如麥類黑穗病、條紋病、幼苗立枯病、炭疽病、霜霉病、葉斑病等。由于各國對福美雙殘留標準的要求日益提高，同時為提高福美雙的藥效，延緩抗藥性產生，有必要研究增強福美雙藥效，降低其殘留的技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種綠色的增效傳統農藥并消除農藥殘留的新方法，利用納米材料良好的抗菌活性與光催化性質增效農藥抗菌并消除其殘留。

本發明給出的技術方案為：

一種協同增效農藥抗菌及連續光催化降解除殘留的新方法，其特征在于，使用納米材料和農藥聯合，達到協同增效的的目的，并利用模擬日光，光催化降解農藥。

進一步限定技術方案，所述納米無機材料選擇為：納米CuO或ZnO，或者CuO與ZnO兩者之間的任意混合；所述農藥為福美雙。

再進一步限定技術方案：所述納米ZnO與福美雙按質量濃度比5：1至50：1的比例混合；納米CuO與福美雙按質量濃度比25：1至100：1的比例混合。

本發明無機納米材料與農藥混合，形成復合抗菌材料，無機抗菌材料納米ZnO其粒徑約10-25nm；或CuO其粒徑約100-200nm；農藥福美雙購自國藥集團化學試劑有限公司，為99%原藥。

本發明具有以下優點：

首先利用納米材料協同傳統農藥福美雙防控真菌性病害病原菌，可以大幅度增加福美雙的藥效，同時也可以減少福美雙的使用量，這有助于減小農藥殘留量，并降低耐藥性產生的風險。完成抗菌后，再利用納米ZnO的光催化性質，在模擬日光的條件下，降解福美雙，徹底消除農藥殘留，確保了食品安全、人體健康和環境保護，這個發明為探索高效、低毒、環境友好的新型殺菌劑提供了可行的思路。

本發明原料易得，成本低廉，操作簡單，以及設備簡單，適合于大規模工業生產。

附圖說明

圖1.原料納米ZnO的XRD結果和TEM照片。

圖2.納米ZnO協同農藥福美雙抑制植物病原真菌的測試結果。

圖3.不同濃度納米ZnO光催化降解福美雙的測試結果（室溫22度）。

圖4.不同納米ZnO光催化降解福美雙的測試結果（室溫30度）。

圖5.納米CuO的TEM照片。

圖6.納米CuO協同福美雙抗菌的測試結果。

圖7.納米ZnO復合福美雙的紅外光譜分析和機理圖。

圖8：表1?納米ZnO協同增效福美雙抗菌。

圖9：表2?納米CuO協同增效福美雙抗菌。

具體實施方式

下面通過實施例進一步說明本發明技術方案。

實施例1-4中采用的原料納米ZnO，可以市售（購自陜西寶雞天鑫鋅業有限公司），其結構表征：待測ZnO進行X射線衍射（XRD）分析和透射電子顯微鏡（TEM）觀察粒度分析。圖1是ZnO納米粒子的XRD分析結果，各衍射峰明顯寬化，根據Scherrer公式得出ZnO納米粒徑大小為17nm。圖中所有的衍射峰都可以清楚地指標化為純的纖鋅礦結構的晶體ZnO的晶面衍射。XRD圖中沒有出現其它物質的衍射峰，表明此納米ZnO純度很高。