ACS ANM | 钙基纳米粒子用于农业中的杀虫剂学术资讯

来源：材料前沿科技

纳米技术的显著进步扩大了无机纳米粒子（NPs）在农业领域的应用。

无机纳米粒子，如金属和金属氧化物基纳米粒子，已被证明对包括医学、微生物学和农业在内的生物应用是有效的。具体而言，针对植物寄生虫和植物病原微生物的存在，纳米粒子可以制成肥料和杀虫剂/杀菌剂，促进植物生长和保护，以及进行最佳的水和养分管理。

植物寄生线虫是与经济文化相关的最臭名昭着的作物害虫之一。其中，根结线虫在寄生线虫的10个最重要属中名列前茅，具有广泛的宿主范围，显示出全球性分布，对多数茄科植物都能造成严重损害。合成杀虫剂如氨基甲酸酯、有机磷酸酯和有机苯酞制剂过去曾用作化学杀线虫剂，但由于不利于环境和影响健康，它们中的大多数受到限制。

而钙（Ca）是植物耐盐性的重要决定因素，并且在与植物活力相关的过程中起重要作用；在缺钙条件下生长的植物对植物病原体更敏感。来自希腊塞萨洛尼基亚里士多德大学的Catherine Dendrinou-Samara教授团队发表了Ca基纳米粒子作为杀线虫剂（nematicidals）的第一个报道。该研究开发了一种简单的合成方案，用于选择性合成小纳米尺寸、高结晶度的各种Ca基NPs。即，选择微波辅助改性多元醇工艺作为绿色且简单的途径；与传统的加热炉相比，其更快、更便宜且更节能，并且生成高结晶的小纳米颗粒。

多元醇合成具有的优点包括：亲水、络合和稳定产物的一步制造，以及具有生物相容性的稳定有机涂层。多元醇参与氧化还原、络合和与溶液中阳/阴离子的分解反应，并在产生纳米颗粒之前形成中间体。此外，具有较高还原能力的多元醇和具有较高氧化活性的阳离子/阴离子发生原位反应，有利于氧化途径，同时提高多元醇作为碳源的有效性。

使用不同的多元醇和不同氧化还原电位/活性的钙前体，并基于与线虫迁移率相关的96孔板生物测定，在两个第二阶段幼体（J2）根结线虫（Meloidogyne incognita，Meloidogyne javanica）上评估NP的体外杀线虫活性。不同结构的Ca基NPs的物理化学性质导致不同的pH调节和杀线虫活性，Ca(OH)2和CaCO3-NPs分别是最有效和最不有效的，而在Ca(OH)2/CaCO3-NPs的情况下产生协同效应。

合成/制造

Ca(OH)2-NP和CaCO3-NP的电子显微镜图像，分别显示晶体六边形和菱形形态

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.9b00726

来源：clqykj 材料前沿科技

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