Sản xuất phân bón vi lượng nano oxit kẽm từ vỏ pin đã qua sử dụng.

Ngày đăng:22-10-2020 (510 lượt xem )

Trên thị trường đã có nhiều loại phân bón vi lượng song đa số đều dưới dạng muối vô cơ, chelat tổng hợp. Việc bón quá nhiều các loại phân bón này có thể gây chua đất, suy thoái đất.

 Hiện nay, vật liệu nano kẽm oxit đang thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học trong và ngoài nước bởi chúng thân thiện với môi trường, có nhiều tính ưu việt, độc đáo (tính chất quang, xúc tác, diệt khuẩn...) và ứng dụng tiềm tàng trong nhiều lĩnh vực: chất bán dẫn, quang xúc tác, cảm biến khí, điện hoá, nông nghiệp.... Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng nano kẽm oxit có khả năng gia tăng sự phát triển của bộ rễ, cơ quan hút nước và chất dinh dưỡng cho cây, giúp bộ lá phát triển mạnh nhờ đó mà cây có thể sống khỏe mạnh trong môi trường hạn, thiếu nước.

Có nhiều phương pháp để tổng hợp vật liệu nano ZnO, như phương pháp solgel, điện hóa… trong đó phương pháp điện hóa đang thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới do chúng có ưu điểm: đơn giản, thân thiện với môi trường, chế tạo được nano ZnO có độ tinh khiết cao, thời gian phản ứng ngắn, có thể tự động hóa và mở rộng qui mô chế tạo. Tại Việt Nam, nghiên cứu chế tạo nano ZnO theo phương pháp điện hóa ứng dụng xử lý hạt giống, làm phân bón vi lượng trong sản xuất nông nghiệp hầu như chưa có. Có nhiều nguồn cung cấp kẽm. Tuy nhiên, qua nghiên cứu và tìm hiểu, vỏ pin đã qua sử dụng chứa kẽm tương đối nguyên chất, là nguồn vật liệu có thể tái sử dụng để sản xuất nano oxit kẽm. Xuất phát từ những lý do trên nhóm tác giả Nguyễn Thị Thu Phương;Ngô Thị Thảo Nguyên;Nguyễn Hữu Nghĩ ; Lê Trí Hào; Nguyễn Hoàng Anh - Lớp 11A1, trường THPT Tân Yên số 1nghiên cứu sáng tạo sản phẩm: "Sản xuất phân bón vi lượng nano oxit kẽm từ vỏ pin đã qua sử dụng”. Sản phẩm đạt giải Ba Cuộc thi Sáng tạo thanh, thiếu niên nhi đồng tỉnh lần thứ 16, năm 2020.

Tính mới, tính sáng tạo của sản phẩm: 

 - Sản xuất được loại phân bón vi lượng với kích thước nano. Nhờ diện tích bề mặt lớn, các hạt nano có khả năng vận chuyển các dưỡng chất vào các cơ quan khác nhau bên trong cây, dễ dàng xâm nhập vào các tế bào để tham gia vào quá trình tổng hợp các enzym cần thiết cho việc gia tốc các quá trình trao đổi chất trong cây có thể khiến cây dễ dàng hấp thụ, tăng khả năng chống chịu hạn, tăng năng suất, chất lượng của nông sản.      

Sơ đồ thí nghiệm chế tạo nano ZnO bằng phương pháp điện hóa được mô tả như hình sau:

 

Sơ đồ mô hình thí nghiệm chế tạo vật liệu nano ZnO

1-Nguồn điện 1 chiều; 2-Nhiệt kế; 3-Chất điện ly; 4- Bể rửa siêu âm; 5-Catot; 6-Anot

  Chất điện ly được sử dụng là dung dịch NaCl 0,5M. Các hạt nano ZnO được chế tạo bằng quá trình bóc tách điện hóa sử dụng thanh Zn có độ tinh khiết cao (>99%, Merck) làm anot và điện cực cacbon (graphite) làm điện cực catot với điện áp phân cực tăng dần lên 7,5 V. Nhiệt độ của phản ứng được duy trì ổn định ở 400 -500C và được theo dõi bằng nhiệt kế trong suốt quá trình phản ứng. Để tăng tốc độ phản ứng, toàn bộ bình phản ứng được đặt trong một bể rung siêu âm hoạt động liên tục trong suốt quá trình phản ứng.Thời gian cho mỗi mẻ phản ứng là 60 phút. Kết thúc quá trình điện phân, dung dịch điện ly chứa vật liệu ZnO có dạng màu trắng sữa được để nguội đến nhiệt độ phòng sau đó được lọc chân không qua màng lọc Polyvinylidene fluoride, rửa sạch nhiều lần bằng nước cất 2 lần, sấy khô ở 80°C trong tủ sấy chân không trong 24 giờ. Vật liệu thu được ở dạng bột màu trắng (kí hiệu là UEZ) được bảo quản trong bình hút ẩm.

 

 

    Pha chế phân bón vi lượng nano oxit kẽm

           - Sản phẩm sau khi điều chế xong có thể dùng pha ngay thành dung dịch phân bón vi lượng. Mỗi mẻ thành phẩm làm trong phòng thí nghiệm là 500ml được pha thêm nước cất và một ít tinh dầu thành 2000ml dung dịch có nồng độ 5000ppm.

          - Phân vi lượng sau khi pha được sang chiết vào các chai nhựa bảo quản ở nhiệt độ phòng, đặt nơi khô ráo, khi cần sử dụng có thể pha thêm nước cất để phun trực tiếp cho cây.

Khả năng áp dụng của sản phẩm: Sản phẩm đã được áp dụng để sản xuất phân bón vi lượng áp dụng trên cây ngô (Tại Thôn Hàng Cơm, Xã Việt Lập - Tân Yên -Bắc Giang, gia đình bà Nguyễn Thị Lụa từ tháng 7/2019 đến nay).

Lương Quỳnh Trang

Các tin tức khác:

DANH MỤC
Liên hiệp hội đón nhận Huân chương Lao động hạng Ba
Slide
Ban Chấp hành khóa IV ra mắt Đại hội
Slide
GS. TSKH Đặng Vũ Minh - Chủ tịch Liên hiệp hội Việt Nam phát biểu chỉ đạo Đại hội
Slide
Chủ tịch UBND tỉnh tặng bằng khen cho các cá nhân tiêu biểu
Slide
LIÊN KẾT WEBSITE
Thống kê truy cập
  Số người online:  4
  Hôm nay:  368
  Tháng này:  1601
  Tổng số truy cập:  1257559