Schematisk illustration av tillverkning och mekanism av HCECA. Kredit:Teng Guopeng
Ljus, elektriskt fält, växelmagnetfält och pH har använts som triggers för att öka frisättningen av bekämpningsmedel, bland vilka den pH-känsliga typen tilldrar sig ett brett intresse på grund av enkel drift och låg kostnad.
De flesta pH-kontrollerade bekämpningsmedel uppvisar monotont svar på syra eller alkali, och därför är den storskaliga applikationen begränsad, eftersom pH-värdet för vatten för jordbrukssprutning kan variera mellan svagt surt och svagt alkaliskt mellan olika platser. Att ta fram syra/alkali dubbla pH-känsliga bekämpningsmedel med kontrollerad frisättning som är flexibla i situationer med flera appliceringar kan hjälpa till att övervinna denna utmaning.
Enligt en artikel publicerad i Chemical Engineering Journal , ett team ledd av prof. Wu Zhengyan vid Institute of Intelligent Machines, lyckades Hefei instituten för fysikalisk vetenskap vid den kinesiska vetenskapsakademin utveckla en ny typ av responsivt material med syra/alkali dubbel pH-känslighet för att leverera hydrofob bekämpningsmedel genom kombinationen av syrakänslig kalciumjon (Ca 2+ )-etylendiamintetraacetat (EDTA 2- ) komplext och baskänsligt kalciumalginat.
Under laddningen av klorpyrifos skedde sammansättning spontant genom att blanda Ca 2+ -modifierade syrabehandlade halloysit nanorör (a-HNT) med EDTA 2- , följt av funktionaliseringen av alginatgel för att erhålla det smarta bekämpningsmedlets leveranssystem (HCECA).
Lastkapaciteten och lastningseffektiviteten för systemet för klorpyrifos var 130 mg/g respektive 65 %, vilket visar ett dubbelt pH-känsligt kontrollerat frisättningsbeteende.
Samtidigt uppvisade systemet utmärkt bladvidhäftningsprestanda, hög temperaturbeständighet och UV-beständighet, vilket avsevärt kan minska förlusten, förlänga varaktigheten av bekämpningsmedel och förbättra utnyttjandegraden.
Bärarmaterialet visade utmärkt biokompatibilitet vid testning av toxicitet på zebrafisk. Det halloysit nanorörsbaserade gelmaterialet fungerar som en lovande bärare för hydrofob bekämpningsmedel som ska användas vid kontrollerad hantering av jordbruksrisker. + Utforska vidare
