RSC-g-P(AA-AM)/SiO2复合保水材料的制备与性能研究

《Polymer Engineering & Science》：Preparation and Performance Research of RSC-g-P(AA-AM)/SiO2 Composite Water-Retaining Materials

西北干旱区水资源短缺及荒漠化问题严重，传统保水材料机械强度不足且生物降解性差。本研究以水稻秸秆纤维素为原料，通过超声辅助水溶液聚合制备新型复合保水材料RSC-g-P(AA-AM)/SiO?，其最大膨胀量达148.7 g/g（较传统材料高70%），经5次循环仍保持60%以上膨胀能力，耐pH 5-10及≤25 mmol/L NaCl环境，FTIR、SEM、XRD、TGA表征证实材料合成成功且热稳定性提升。为干旱区生态修复提供先进保水材料技术基础。

　　

摘要

中国干旱的西北地区正面临严重的水资源短缺和土地沙漠化问题。然而，传统的保水材料存在机械强度不足和生物降解性有限的问题，这限制了它们的实际应用。在这项研究中，我们利用稻草纤维素作为主要原料，通过超声辅助的水溶液聚合方法合成了一种创新的复合保水材料RSC-g-P(AA-AM)/SiO₂（稻草纤维素接枝聚（丙烯酸-共-丙烯酰胺）/纳米SiO₂）。综合性能评估和机理分析表明，该材料表现出优异的性能：最大吸水容量为148.7克/克（比传统的粘土-聚合物SAPs高出约70%），经过五次循环后仍能保持超过60%的吸水能力，并且在pH 5–10和盐度条件（≤25毫摩尔/升NaCl）下功能稳定。FTIR、SEM、XRD和TGA等表征技术证实了该材料的成功合成以及纳米SiO₂所赋予的增强热稳定性。这项研究为在沙漠化地区应用先进的保水材料以缓解水资源短缺和促进生态恢复提供了有前景的技术基础。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。