1．目的及意义
近年来，随着人类经济的不断发展，提高了人们的生活质量，生态环境的变化，沙漠化已成为一种严重的问题。这些细砂颗粒悬浮在周围环境，会导致大气和水质严重的退化。有效的方法防止和消除沙漠化是灰尘和沙子固定最常用的方法是种植固沙，人工固沙和化学固沙。其中化学固沙是沙漠化的重要方法由于其低成本，高效率和柔软性而受到控制。而采用聚合物凝胶固沙主要依靠凝胶层的形成通过在沙子上喷洒复合乳液，进而在沙子表面聚合成凝胶，将使松散的沙子相互粘连并形成保护用于防风和固沙的层。并且凝胶具有良好的保水性，溶胀性，可以使水分长期固定在沙子中。目前，大多数的固沙材料无法在环境之间找到良好的平衡保护和应用程序性能。因此准备和发展有效、方便、可再生的环保固沙材料是十分重要的。{title}

2. 研究的基本内容与方案

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海藻酸钠(SA)是一种来源广泛、价格低廉、再生能力极强的海洋资源，同时还具有良好的可降解性和生物相容性孔结构的非金属矿物材料。

硅藻土(DM)是一种具有多，其主要化学成分为非晶二氧化硅，该材料具有价格低、产量大、密度低、吸附能力强等特点。

因此，本实验采用正交试验法较全面地研究了海藻酸钠-丙烯酰胺-硅藻土 (SA-AM-DM)共聚高吸水性凝胶的合成条件，同时通过对产品抗风蚀性，在沙子中的保水性，吸水溶胀性能分析对工艺条件进行了优化。

1、制备海藻酸钠-丙烯酰胺-硅藻土聚合物水凝胶将海藻酸钠(SA)溶解在一定量的蒸馏水中，放入恒温水浴锅搅拌，后加入丙烯酰胺(AM)、硅藻土(DM)。

待混合溶液搅拌均匀后加入设定量的引发剂(过硫酸铵)，搅拌5 min，最后加入一定量的交联剂(N,N'-亚甲基双丙烯酰胺)，搅拌均匀后升温至设定反应温度，观察并记录反应过程。

待反应体系呈黏稠状，停止搅拌，继续反应2 h，将生成物取出并用蒸馏水反复洗涤3次，置于干燥箱中干燥，得到产物。

2、探究海藻酸钠，丙烯酰胺，硅藻土的用量以及交联剂引发剂的用量(1)SA用量对凝胶保水固沙性能的影响：SA是一种多羟基的天然高分子，其结构中含有大量的亲水性基团 (如—COONa、—OH和—COOH)，当其加入共聚体系时会使接枝共聚凝胶的主链上引入大量亲水基团，从而提高凝胶的吸水保水效果。

(2)AM用量对凝胶保水固沙性能的影响：随着AM用量增加，体系中—CONH2 逐渐增加，因而使得亲水性相对较好的—COO的含量减少。

但适量AM的加入，使聚合物大分子链带上了非离子性亲水基团—CONH2 而侧基—CONH2在水中电离程度较小，其受离子的影响不大，进而使产品的抗电解质能力提高。

(3)DM用量对凝胶保水固沙性能的影响：DM结构中含有的硅羟基虽然使其具有一定的亲水性，但其亲水性能不及丙烯酸系列的凝胶。