Chế tạo vật liệu siêu hấp thụ dựa trên dẫn xuất chitosan ứng dụng trong nông nghiệp

Tóm tắt

Nghiên cứu đã tận dụng thành công vỏ tôm để chiết tách chitosan bằng quy trình deacetyl hóa hai bước với độ deacetyl hóa cao (91,48%). Hơn nữa, chitosan được gắn các nhóm chức ưa nước để tạo thành O-carboxymethyl chitosan (O-CMCS), nhằm tăng độ tan của vật liệu trong môi trường trung tính và kiềm. Tiếp theo là ghép dẫn xuất chitosan với axit acrylic (AA) để tạo ra vật liệu polyme siêu hấp thụ từ O-CMCS (O-CMCS-SAP). Các thông số tối ưu để tổng hợp vật liệu là nồng độ kali persufate 2%, tỷ lệ O-CMCS: AA là 1:8 và nồng độ glutaraldehyde 2%, tạo ra vật liệu SAP với khả năng hấp phụ tối đa là 658,16 g/g sau 15 ngày ngâm trong nước. Khả năng phân hủy sinh học sau bốn tuần thử nghiệm và giữ nước để cung cấp cho cây trong quá trình sinh trưởng là điểm mạnh của vật liệu O-CMCS-SAP. Ngoài ra, nghiên cứu đã thành công trong việc phân tích sự hình thành và sinh trưởng của hai cây ớt giống nhau, nhưng khác nhau ở việc có và không có sử dụng O-CMCS-SAP. Cây ớt sử dụng O-CMCS-SAP có khả năng sinh trưởng và phát triển cao hơn nhiều so với cây không sử dụng O-CMCS-SAP. Sau tám tuần thử nghiệm, những cây không được tưới nước cho thấy lá héo và phát triển cực kỳ thấp. Dựa trên tất cả các phát hiện thực nghiệm, vật liệu O-CMCS-SAP đã được tổng hợp thành công và có tiềm năng được ứng dụng để cải tạo đất khô cằn.