Page 86 - 《精细化工》2021年第6期

·1148· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

的制革废弃物高值转化。 1.2 制备方法
中国作为农业大国，每年需要大量的肥料满足 1.2.1 Pep 的制备
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作物生长需求，肥料产品供不应求 。利用制革废 1.2.1.1 单因素实验
弃物制备有机肥不仅可以实现高值转化而且能缓解 取 1.0 g 明胶蛋白和吐温 80（质量分数 1%）置
中国巨大的肥料压力。但长期使用土壤有机肥已经 于 25 mL 反应瓶中，然后分别加入 H 2 O 和浓硫酸，
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导致土壤结构层遭到了破坏 、地下饮用水污染、 其中，m(明胶蛋白)∶m(H 2 O)=1∶7，m(明胶蛋白)∶
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微量元素的吸收利用率低 等不良后果。随着土壤 m(浓硫酸)=1.00∶1.00，反应时间 6 h，反应温度
肥料带来的危害加深，越来越多的研究者开始关注 60 ℃，按照设计的反应条件将试样置于恒温振荡器
叶面肥。其中，多肽类叶面肥具有吸收快、经济环 上恒温振荡。采用单因素实验对 m(明胶蛋白)∶
保、营养吸收利用率高等特点，是植物营养补充的 m(H 2 O)、m(明胶蛋白)∶m(浓硫酸)、反应时间和反
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最佳选择 。而目前市场上的多肽类叶面肥产品无 应温度进行优化。反应完毕取出置于桌面，待其冷
却至室温后取 0.5 g 试样滴入 60 mm 培养皿中置于
效成分含量过高、营养物质相容性差、假冒伪劣
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产品多 。研究表明，多肽类叶面肥在生产加工过 白纸上，在白背景日光灯下观察沉淀褐变情况。
1.2.1.2 正交实验及方差分析
程中自由氨基和羰基易发生复杂反应（褐变），褐变
根据 1.2.1.1 节得到的最佳条件，采用四因素三
过程中产生的 5-羟甲基糠醛、丙烯酰胺、杂环胺和
4
水平正交实验设计，选用 L 9 (3 )正交表来进行实验，
晚期糖基化末端终产物一旦被人体吸收会致癌或致
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病（阿尔茨海默症） 。市场上迫切需求一种营养 考察不同因素对氨基氮含量的影响，方差使用 SPSS
软件进行分析。
成分高、成分安全的多肽类叶面肥产品。
1.2.1.3 喷雾干燥脱硫
本研究以明胶蛋白为原料，采用酸法制备多肽
根据 1.2.1.2 节得到的最佳条件来制备一定量的
叶面肥（Pep），通过单因素和正交实验优化后，避
样品待其冷却后抽滤，滤液在入口温度 260 ℃、出
免酸法制备 Pep 产生褐变，同时使大量氨基官能团
口温度 90 ℃条件下进行喷雾干燥，所得样品进行
暴露出来，制备出氨基氮含量高、螯合能力强的 Pep。
性能测试。
以 Pep 为螯合剂，硫酸亚铁为铁源，利用单因素和
1.2.2 铁元素抗氧化剂的选择
正交实验优化出多肽螯合铁叶面肥（Pep-Fe）的最 1.2.2.1 抗氧化剂种类的选择
佳合成条件。通过对苏州青小油菜生长状况的测定， 根据 1.2.1.2 节得到的最佳条件，取 4.0 g Pep、
探究 Pep 和 Pep-Fe 做叶面肥的可行性，以期为叶面 0.2 g 硫酸亚铁加入反应瓶中，再分别加入等量（各
肥的发展提供思路。 0.1 g）的盐酸羟胺、抗坏血酸、亚硫酸氢钠 3 种抗
氧化剂，用质量分数为 40% NaOH 溶液调节 pH 至
1 实验部分
4~5，置于 60 ℃恒温振荡器中，恒温振荡反应 2 h。
1.1 试剂与仪器 然后将反应液以 5000 r/min 离心 10 min，倾出上清
液，管中剩下的沉淀在 100 ℃下干燥 20 min 后称
明胶蛋白，石家庄犇牛明胶生产有限公司；苏
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重，比较各组样品生成沉淀质量 。其中，硫酸亚
州青小油菜籽，河北省青县兴运蔬菜良种繁育中心；
铁含量为 5%（以 Pep 的质量计，下同），盐酸羟胺、
浓硫酸，AR，陕西泾阳县崇文化工厂；吐温-80，
抗坏血酸、亚硫酸氢钠的含量均为 2.5%（以 Pep 的
CP，天津市富宇精细化工有限公司；亚硫酸氢钠、
质量计，下同）。
硫酸亚铁、抗坏血酸，AR，天津市天力化学试剂有
1.2.2.2 抗氧化剂用量的选择
限公司；NaOH、甲醇、盐酸羟胺、无水乙醇，AR，
按照 1.2.2.1 节的实验方法，在其他条件不变的
天津市河东区红岩试剂厂；益施帮氨基酸叶面肥，
情况下，考察抗坏血酸含量（0.47%、0.94%、1.40%、
意大利西捷集团。
1.90%、2.30%、2.80%）对生成沉淀质量的影响。
Vertex70 型傅里叶变换红外光谱仪、X 射线衍
1.2.3 Pep-Fe 的制备
射仪（XRD），德国 Bruker 公司；STA449F3-1053-M
1.2.3.1 单因素实验
同步 TG-DSC 热分析仪，德国耐驰仪器制造有限公
将 7.0 g 按 1.2.1.2 节得到的最佳条件制备的 Pep
司；UV9100 型紫外-可见分光光度计，北京莱伯泰
置于 250 mL 三口烧瓶中，用 1 mol/L 的 NaOH 溶液
科仪器股份有限公司；Vario ELⅢ有机元素分析仪， 调节溶液 pH=4 后置入 50 ℃水浴锅中，加入 3.5 g
德国 Elemetaor 公司；ZEEnit700P 原子吸收光谱仪， FeSO 4 ，在转速 300 r/min 下反应 1.5 h。将反应后溶
德国耶拿分析仪器股份公司；Vega 3 SBH 扫描电子 液以 5000 r/min 离心 10 min 后，上清液用无水乙醇
显微镜（SEM），捷克 TESCAN 公司。 沉淀，并用适量甲醇洗涤数次，–50 ℃真空干燥