可降解纤维素基复合膜材料制备及其农业应用

序号:40 赛区:华东赛区 得票数:7


自工业时代的到来,包括现代工业和农业生产在内的多项人类活动,导致温室气体大量产生及排放,造成了温室效应加剧及极端气候频发。极端气候频发不仅影响人类生存环境,还严重阻碍了农作物的生长发育。因此在低温环境中,一般采用一些热管理设备或材料,例如电炉,空调和农用薄膜来调节植物环境温度,其中农用薄膜由于其操作简单、节能、成本低,而被普及使用。然而目前市面上常用的农用薄膜大多为不可再生的石油资源制备的,会产生了大量不可生物降解的、有害的白色污染物,对生态环境有害。因此随着环境逐渐恶化和极端气候频发威胁着农作物的生长以及生存,具有按需保温性能的可降解农业薄膜在过去的几十年中引起了越来越多的研究兴趣。基于此背景,本作品以可降解的植物纤维素为基础,通过共混技术将具有高长径比的银纳米线掺杂其中,形成具有可控的隔热和抗菌性能的可降解的复合纤维素膜。相比于传统的农用塑料薄膜,在极端寒冷环境下,所制备的银纳米线修饰的复合纤维素膜能在低压下快速响应产生焦耳热,并降低其散热速率,避免农作物冻伤或死亡。在抗菌测试中,复合纤维素膜表现抑菌和杀菌的双重作用,表明能够抵抗来自外界的细菌为农作物提供一个安全健康的环境。基于上述特性,本研究为取代传统塑料薄膜提供了可能,并在农业上有着巨大的应用潜力,而且还可以为农业热管理提供了新的见解。