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木质素基水凝胶的合成及农业应用 摘 要 水资源短缺、土壤沙漠化、肥料过度使用是导致耕地退化的主要因素，而施用聚合物

水凝胶则是恢复土壤质量的重要方式之一。聚合物水凝胶不仅可以提高农业土壤用水效

率、减少水肥流失，降低肥料使用量，同时还具有可降解、环境友好、无毒害作用的优点，

因此正被广泛的应用于土壤改良和调节当中。 本文选用木质素磺化盐 （SodiumLignosulfonate，L）、海藻酸钠 （SodiumAlginate，

SA KonjacFlour KJ ）和魔芋粉 （ ， ）为新型绿色水凝胶的聚合材料。木质素是一种高聚合

度的芳香有机材料，具有来源丰富、可再生、可生物降解、价格低廉以及官能团丰富等特

点。海藻酸钠则是从海藻中提取出来的一种天然多糖类碳水化合物，是天然的水凝胶。但

是纯净的海藻酸钠水凝胶吸水量小，结构性差，易分解，因而不适合直接应用于农业。 因此，本文以木质素作为海藻酸钠的前体物质，以长链结构魔芋粉和氯化钙为交联剂，

合成了一种新型的可降解木质素基水凝胶 （L/KJ/SA 水凝胶）。研究了L/KJ/SA 水凝胶的

优化条件，探讨了可能具有的结构和交联机理，并进一步做了L/KJ/SA 水凝胶在农业中应

用的初步探索，总体评价L/KJ/SA 水凝胶的性质和应用前景。L/KJ/SA 水凝胶的最佳合成 -1

配比为：木质素：海藻酸钠：魔芋粉：无水氯化钙 1:2.75:5:0.1，最大吸水量为41.23gg 。

红外光谱显示，在L/KJ/SA 水凝胶的光谱上出现了木质素和海藻酸钠特有的羧基伸缩振

动、紫丁香基单元振动，说明液相交联成功。通过扫描电镜分析发现，L/KJ/SA 水凝胶的

三维网络结构是由大量形状不规则的片状结构相连形成，结构中间充斥着大量孔隙。 鉴于L/KJ/SA 水凝胶具有良好的物理结构和吸水特性，因此，我们将其进一步应用于