Polyurethane nanocomposites can increase the release control in granulated fertilizers by controlling nutrient diffusion

Autor(es)

Bortoletto-Santos, Ricardo ^{[1, 2]} ; Plotegher, Fabio ^[2] ; Majaron, Vinicius F. ^[3] ; da Silva, Marisa G. ^[3] ; Polito, Wagner L. ^[4] ; Ribeiro, Caue ^[2]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho UN, Inst Quim, Ave Prof Francisco Degni 55, BR-14800900 Araraquara, SP - Brazil

^[2] Embrapa Instrumentacao, Lab Nacl Nanotecnol Agronegocio LNNA, Rua 15 Novembro 1452, BR-13561206 Sao Carlos, SP - Brazil

^[3] Univ Fed Sao Carlos, Dept Quim, Rodovia Washington Luiz, Km 235, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[4] Univ Sao Paulo, Inst Quim Sao Carlos, Campus Sao Carlos, BR-13566590 Sao Carlos, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: APPLIED CLAY SCIENCE; v. 199, DEC 1 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

We proposed a nanocomposite system based on castor oil-derived polyurethane (PU) for controlling the release of fertilizers by an ion-exchange mechanism. PU coatings modified with less than 5% montmorillonite, a cation exchange material, successfully retarded the nitrogen release from urea granules, with less than 50% of the nutrient released within 18 days of immersion, as confirmed by soil incubation experiments. The same profile was observed for the phosphate release from monoammonium phosphate (MAP) granules coated with PU modified with hydrotalcite (less than 5% by weight), an anion-exchange material. The release times were proportional to the contents of the cationor anion-exchange materials, which exhibited specific correlations with the kind of nutrient released (i.e., cationic or anionic), confirming the diffusion barrier promoted by the PU coating structures. Our results demonstrated that the use of PU nanocomposites can significantly reduce the coating thickness with improved nitrogen and phosphorus release control, opening a new field for the investigation of controlled release fertilizers. (AU)

• Processo FAPESP: 18/10448-2 - Desenvolvimento de blendas poliméricas biodegradáveis no sistema Ureia/Melamina/Formaldeído/Polióis para aplicações como filmes de revestimento de agroquímicos
• Beneficiário: Marisa Gomes da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 16/15482-9 - Desenvolvimento de nanocompósitos à base de enxofre elementar para veiculação de micronutrientes em solo
• Beneficiário: Fábio Plotegher
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Processo FAPESP: 20/03259-9 - Desenvolvimento de uma nova classe de nanocompósitos à base de polímeros biodegradáveis para aplicação como revestimento na liberação lenta e controlada de fertilizantes solúveis
• Beneficiário: Ricardo Bortoletto Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/10636-8 - Da fábrica celular à biorrefinaria integrada Biodiesel-Bioetanol: uma abordagem sistêmica aplicada a problemas complexos em micro e macroescalas
• Beneficiário: Roberto de Campos Giordano
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
• Processo FAPESP: 17/18673-2 - Desenvolvimento e avaliação de sistemas revestidos tamponantes de acidez para o controle de volatilização de amônia proveniente da uréia
• Beneficiário: Vinicius Ferraz Majaron
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica