科研進(jìn)展
防沙新材料研發(fā)獲新進(jìn)展
風(fēng)沙問題在全球荒漠地區(qū)普遍存在，應(yīng)用化學(xué)材料固定流沙是主要的防沙方法之一，以往的研究工作主要針對炎熱、干旱的地區(qū)。在溫度較低的高海拔或高緯度荒漠地區(qū)，化學(xué)防沙材料應(yīng)具有較強(qiáng)的耐低溫能力、良好的透氧和親水防凍性能，以及不影響植物種子萌發(fā)的適宜固結(jié)強(qiáng)度。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院敦煌戈壁荒漠研究站科研團(tuán)隊(duì)以甘油三酯醚和甘油為主要原料，對以農(nóng)作物秸稈為主要原料的醋酸纖維素基水性聚氨酯固沙劑進(jìn)行改性以提高其防凍能力，研發(fā)了醋酸纖維素/水性聚氨酯/甘油三酯醚/甘油系列防凍固沙劑。該新材料具有良好的降解性能，熱降解后的主要揮發(fā)性物質(zhì)為水蒸氣、氨氣和二氧化碳，固沙層在?20℃低溫條件下14天后固結(jié)強(qiáng)度保持穩(wěn)定，在青海省共和縣的實(shí)地應(yīng)用證明其可以有效促進(jìn)植物生長，可應(yīng)用于廣大寒冷荒漠地區(qū)的防沙治沙工作，推動環(huán)境友好型固沙材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
該成果以Degradable cellulose acetate/waterborne polyurethane-based sand-fixing agents with excellent antifreezing properties為題發(fā)表在國際農(nóng)林科學(xué)權(quán)威期刊Industrial Crops & Products上，西北研究院博士生楊婉佳為論文第一作者，柳本立研究員為論文通訊作者。該研究獲國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、寧夏回族自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大專項(xiàng)揭榜掛帥項(xiàng)目資助，西北研究院所級公共技術(shù)服務(wù)中心協(xié)助樣品制備工作。
據(jù)悉，敦煌站防沙工程團(tuán)隊(duì)關(guān)于新型環(huán)保固沙材料研發(fā)工作取得多項(xiàng)進(jìn)展，已獲“硅烷偶聯(lián)劑改性醋酸纖維素耐高溫耐旱固沙劑及制備方法與用途”“防凍耐旱固沙材料及其制備方法”“羥甲基脲-PTGE-羧甲基纖維素防凍耐水固沙材料及制備方法”“羥甲基脲-液體石蠟-羧甲基纖維素耐高溫耐水固沙劑及制備方法與用途”等多項(xiàng)國家發(fā)明專利。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.120650
醋酸纖維素/水性聚氨酯/甘油三酯醚/甘油系列防凍固沙劑的合成機(jī)理
新型防凍固沙劑氣化熱解產(chǎn)物的三維TG-IR光譜(a)(b)和FTIR光譜(c)(d)
新型防凍固沙劑固結(jié)層在 27℃時的壓應(yīng)力(a)和抗壓強(qiáng)度(c)；-20℃凍融循環(huán)試驗(yàn)后的壓應(yīng)力(b)、抗壓強(qiáng)度(d)、抗壓強(qiáng)度損失率(e)
