تحضير وتوصيف بعض البوليمرات فائقة الامتصاص للتطبيقات الزراعية

الباحث

سجى اياد كاظم

المشرف

أوهام محمد حميد - راشد طالب رشيد

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم العلوم التطبيقية / العلوم التطبيقية / تقانات المواد

الشهادة

دكتوراه

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Superabsorbent polymers;Hydrogels;Agriculture applications;Water retention

في هذه الدراسة؛، تم تحضير بوليمرات جديدة فائقة الامتصاص عن طريق بلمرة المحلول عند درجة حرارة الغرفة بأستخدام بولي اكريلايت البوتاسيوم (KPA) وبولي فينيل الكحول (PVA) ، وثلاثة عوامل ربط بأوزان مختلفة )0.4 ، 0.5 ، 0.6 ، 0.7 ، 0.8 و 1) ) ale من MgCh.6H20 © ele (0.6 ,0.5, 0.4، 0.3) من ©ج725012.611 و (0.2 ، 0.4 ، 0.6 ، 0.8 و 1) ale من 4.6110 لبولي اكريلات البوتاسيوم (KPA) ، وأوزان )0.33 ، 0.44 ، 0.55 ، 0.733 و 11)غرام من MgCl).6H20 ، )0.2 ,0.4 ، 0.6 ، 0.8 ، 1و 1.2( غرام من ZnCl;.6H,O و (0.2، 0.4 ، 0.6 ، 0.8 و 1( غرام AICI.6H2Oce لبولي فينيل الكحول (PVA) تم استخدام مطياف الاشعة تحت الحمراء FTIR و مطياف الاشعة فوق البنفسجية UV-Vis لتحديد التركيب الكيميائي لمعقدات البوليمر فائقة الامتصاص. كشفت النتائج أن كل من KPA و PVA تفاعلت cla مع عوامل الارتباط التشابكي. بينما يظهر فحص FESEM الشكل المورفولوجي للأسطح بنية مجهرية مسامية مترابطة .تم تعزيز تلك النتائج عن طريق التوصيف الحراري TGA) و Cs! yal gill (DSC فائقة الامتصاص. ولوحظ تأثير al ge الارتباط المستخدمة ودورها في امتصاص الماء للبوليمرات فائقة الامتصاص. تظهر النتائج ان البوليمرات فائقة الامتصاص التي تم تحضيرها وهي KPA-, KPA-0.6Mg 7 و 128-0.281 2 لها قدرة CUI قصوى تبلغ 7/650 و 305/ و £966 على التوالي. بينما كانت نسبة الانتفاخ البوليمرات فائقة الامتصاص المحضرة PVA-0.8Zn ,PVA-0.55Mg و APVA-0.6Al 244 / و 72407 و 7429 على التوالي . أكدت النتائج أن البوليمرات فائقة الامتصاص لها قدرة ممتازة على الانتفاخ والاحتفاظ بالماء وتزداد قدرة البوليمر على الاحتفاظ بالماء مع زيادة عوامل التشابك. وبعد اجراء اربعة تجارب زراعية على البوليمرات المحضرة توصلت الدراسة الى : في التجربة (1): باستخدام النسب المثلى للبوليمر فائق الامتصاص ، تم فحص تأثير KPA SAPs و 2٠/4 SAPs على خصائص نمو Gls البصل. كان نمو نباتات البصل المزروعة في التربة الممزوجة ب KPA SAPs و PVASAPs أعلى من تلك المزروعة في تربة خالية من (Control) SAPs وكانت استجابة النبات المزروع في تربة تحتوي على المعقد KPA-0.6 Mg والمعقد PVA-0.6 Al هي الأعلى. في التجربة (2): كان التركيز 2% من المعقد Mg-KPA (0.6 of MgCl) قد اعطى افضل النتائج، اذ اظهر تحسن كبير في طول وعدد الأوراق من 31.333 سم و 10.333 (في 901) إلى 35 سم و 6 (في %2( على التوالي. ومع ذلك Gal ٠ زيادة تركيز PVA-0.6AI إلى 902 و 903 إلى تقليل طول وعدد الاوراق من 26 سم و 10 (في %1( إلى 20.333 سم و 3.333 (في %2( و 3 سمو 6 (في %3( على التوالي. في التجربة (3): كان هناك أيضًا تأثير ل SAP وفترة الري )48 و 72 ساعة) على النبات. في فترات الري الاولى (24 ساعة في التجربة 1) و الثانية (48 و 72 ساعة في التجربة 2) ، حيث زاد طول الورقة ومعدلات عدد الأوراق )48 ساعة في التجربة 3). ومع ذلك ، انخفض طول الأوراق ومعدل عدد الأوراق لفترة الري 3 (72 ساعة). في التجربة (4): تمت دراسة تأثير استخدام تركيز1م؟ من SAPs على معدل إنبات بذور الفجل. حيث كان معدل إنبات بذور الفجل الأحمر( %100( المزروع في تربة تحتوي KPA-0.6 MgCly و 1228-8101 أعلى من تلك التي تنمو في تربة تحتوي على KPA-0.3ZnCl2 حيث كان معدل الانبات )%83,33( علاوة على ذلك ،كان معدل إنبات بذور الفجل الأحمر(90100) المزروع في تربة تحتوي على 81013 lei PVA-0.6 بالمقارنة مع معدل انبات بذورالفجل )%83.33( و(66.66 %( المزروع في تربة تحتوي على PVA-0.8 ZnCl، PVA-0.55 MgCl على التوالي. واخيرا قد تعمل الاستراتيجية المستخدمة في الدراسة الحالية كنموذج لتطوير البوليمرات فائقة الامتصاص التي يمكن استخدامها على نطاق واسع في مجالات الزراعة والبستنة.

In this study, new superabsorbent polymers were prepared for agricultural applications by solution polymerization at ambient temperature using potassium polyacrylate (KPA), polyvinyl alcohol (PVA), and three cross-linking agents with different weights (0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8 and 1) g of MgCl2.6H2O, ( 0.3, 0.4, 0.5, 0.6) g of ZnCl2.6H2O and (0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1) g of AlCl3.6H2O for KPA, and weights (0.33, 0.44, 0.55, 0.733 and 1.1) g of MgCl2.6H2O, (0.2,0.4, 0.6, 0.8,1 and 1.2) g of ZnCl2.6H2O and (0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1) g of AlCl3.6H2O for PVA. The intermolecular interaction and morphological change of the hydrogels were characterized by FTIR spectra, UV-Vis, FESEM, and thermal characterization (TGA and DSC). Moreover, the influence of the cross-linker agent upon the superabsorbent polymers' water absorbency was examined. The results were improved, Mg-KPA (0.6 g of MgCl2), Zn-KPA (0.3 g of ZnCl2), and Al-KPA (0.2 g of AlCl3) superabsorbent polymers have a maximum swelling capacity of 650 %, 305 %, and 966 %, respectively. The swelling ratio of the Mg-PVA (0.55 g of MgCl2), Zn-PVA (0.8 g of ZnCl2), and Al-PVA (0.6 of AlCl3) superabsorbent polymers were 244 %, 407 %, and 428 %, respectively. The findings confirmed that the superabsorbent polymers have excellent swelling and water-retaining capabilities. The ability of the polymer to retain water increases with the increase of cross-linking agents. Three experience were performed to carry out the agricultural application: In experience: 1, the optimal ratios of super absorbent polymer, was selected to study the effect of KPA SAPs and PVA SAPs on onion plant growth characteristics . The growth of onion plants in soil mixed with KPA SAPs and PVASAPs was higher than that grown under control (SAP-free soil). The response of a plant planted in soil containing KPA-0.6 MgCl2 and PVA-0.6 AlCl3 were the highest. In experience: 2, the optimal concentration of Mg-KPA (0.6 of MgCl2) was 2%, which raised the leaves length from 31.333 (in 1%) cm to 35 cm (in 2%) and number of leaves from 10.333 to 10.666 (in 2%). However, increasing the Al- PVA (0.6 of AlCl3) concentration to 2% and 3% reduced the leaf length and number from 26 cm and 10 (in 1%) to 20.333 cm and 3.333 (in 2%), 3 cm and 1.666 (in 3%) respectively. In experience: 3, there was also a significant interaction effect of SAP and irrigation interval (48 and 72 hr) on the plant. In the first irrigation intervals (24 hr in experiment 1), the second and the third irrigation intervals (48 and 72 hr in experiment 2), increased leaf length and leaf number rates were found (48h in experiment 3). However, decreased leaf length and leaf number rate were reported for the third irrigation interval (72 hr). In experience: 4, the percentage of germination of red radish seeds grown in soil containing KPA-0.6 MgCl2 (100%) and KPA-0.2 AlCl2 (100%) is higher than that of plants grown in soil containing KPA-0.3 ZnCl2 (83.33%). Furthermore, when compared to a plant grown in soil containing PVA-0.55 MgCl2 (83.33 %) and PVA-0.8 ZnCl2 (66.66 %), the seed germination percentage of red radish planted in soil containing PVA-0.6 AlCl3 (100%) is higher. The strategy used in this investigation may acts as a model for developing and widespread use of SAPs in agriculture and horticulture.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب