[發明專利]一種有機-無機復合材料及其制備方法和在固沙中的應用

在審

• 申請號: 202011362115.7
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112300806A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 馬國富;馮航航;王向兵;彭輝;張文旭;雷自強
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C09K105/00
• 代理公司: 蘭州錦知源專利代理事務所(普通合伙) 62204
• 代理人: 勾昌羽

本發明公開了一種有機?無機復合材料。該復合材料主要由以下原料制備得到：a)聚乙烯醇，b)果皮粉末，c)粘土，d)交聯劑。該復合材料具有優良的固沙性能，能夠完美應對高鹽性、酸性、堿性、高溫、強紫外輻射、凍?融老化等環境，能夠完全吸附亞甲基藍等有機污染物，消除對沙漠土壤的影響，在防沙固沙的同時，保護沙漠土壤免受有機污染物的影響，可代替傳統的石油瀝青類、水玻璃類固沙劑應用于沙漠治理，降低環境污染。與現有固沙劑相比，本發明原料易得、制備簡單、成本低廉、重復性好且易于大量制備。

技術領域

本發明屬于沙漠治理領域，具體涉及一種廉價易得且環境友好的有機-無機復合材料類固沙劑。

背景技術

現今，隨著社會的快速發展，地球承受著巨大壓力，水體污染、土壤沙化、溫室效應等現象愈演愈烈，已經對人類的生存環境產生了嚴重威脅。其中，土壤沙化所導致的生態環境問題尤為明顯。為了掌握全國荒漠化和沙化情況，國家每５年組織開展一次全國荒漠化和沙化土地監測工作。目前，全國第六次土地荒漠化和沙化監測工作已經逐步展開，而根據第五次調查結果顯示：截至2014年，全國荒漠化土地總面積26115.93萬hm²，占國土總面積的27.20％，集中分布于新疆、內蒙古、西藏、甘肅、青海５省，其中，風蝕荒漠化土地面積18263.46萬hm²；水蝕荒漠化土地面積2500.85萬hm²，鹽漬化土地面積1718.57萬 hm²；凍融荒漠化土地面積3633.05萬hm²。全國沙化土地總面積17211.75萬 hm²，占國土總面積的17.93％。

因此，在中國防治荒漠化和風沙顯得尤為重要，意義重大。經過多年來的監測研究，諸多相關領域的專家和研究者們已經采取一定的有效措施對沙漠進行治理與防治，其中主要以固沙為主，及使用固沙材料將沙粒固定在沙生植物根系周圍，為其提供適宜環境。傳統的固沙材料主要包括，沙障（比如，砂礫，廢棄秸稈等），石油瀝青類和生物土壤結皮（比如，地衣，苔蘚等）。但是，這些材料由于在性價比、時效性、生態友好、實施便捷性等方面存在諸多缺點，導致其應用受到極大地限制。因此，發明一種新型的化學固沙材料顯得尤為重要。

聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)是一種高分子聚合物，它具有很好的粘結性、耐油性和良好的生物相容性，在一定條件下可被完全生物降解，成為二氧化碳和水，在醫藥合成、農業生產等方面都具有良好的應用前景。

柚子皮(shaddock peel)，約占整顆柚子重量的44％～54％，通常被直接丟棄，造成了很大的浪費。

高嶺土(Kaolin)，是一種非金屬礦產，是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘土和粘土巖。呈潔白細膩、松軟土狀，具有良好的可塑性和耐火性等理化性質。其用途十分廣泛，主要用于造紙、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡膠填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、日用化妝品、農藥、醫藥、紡織、化工、建材、國防等工業部門。

發明內容

基于傳統固沙材料的不足，本發明提供一種廉價易得且環境友好的具有優良固沙性能的有機-無機復合材料。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種有機-無機復合材料，其特點在于，所述復合材料主要由以下原料制備得到：

a)聚乙烯醇，

b)果皮粉末，

c)粘土，

d)交聯劑。

優選地，所述復合材料主要由以下重量份數的原料制備得到：

a)聚乙烯醇 1份，

b)果皮粉末 0.05~0.5份，如0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5份；