超疏水型生态修复材料的制备及性能影响规律
2021-10-08黄文兵
同济大学学报(自然科学版) 2021年9期
张 雄,黄文兵,张 恒
(1.同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海201804;2.中交港湾(上海)科技有限公司,上海200030)
荒漠化给我国土地资源的可持续利用带来了严峻挑战,严重制约了相关地区乃至全国人口、资源和环境的协调发展。目前主流的生态修复手段是植物固沙,即在沙土上栽种植物,来减缓荒漠化的进程[1-2]。但由于砂质土壤颗粒松散、保水能力差,导致植物的成活率较低,荒漠化综合防治的任务依旧艰巨。
为提高砂质土壤的保水蓄水能力,有学者提出制备一种用于沙土改良的新材料,进而解决生态修复的难题。易志坚[3]制备的土壤“粘合剂”可以赋予砂生态—力学属性,使其具有较强的存储水分、养分的能力。渠永平[4]利用十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)对黏土进行改性,CTAC将松散的黏土颗粒团聚形成固结层,利用其分子的憎水端将黏土间隙变为憎水性,增大了水分运移阻力,因此改性黏土的固沙防渗性能较好。但这两种材料的透气性能暂未进行深入研究,若生态修复材料透气性不佳,会隔断植物根部的呼吸通道,影响植物的正常生长。
防渗透气砂作为近年发展起来的治理沙漠的生态修复材料,其基于低表面能和超疏水的原理,兼具防渗和透气功能,受到了学者的广泛关注。防渗透气砂由于疏水膜的存在,降低了表面能,在颗粒之间形成水分子不能透过但气体可以透过的空隙,从而使得该疏水颗粒在防渗漏的同时满足了透气性要求。……
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