几种化学固沙剂固沙作用机理研究
谢国勋，李艳霞，夏晓波，郭富华，温学飞
（1.盐池县环境保护与林业局，宁夏，盐池县，751500；2.盐池县旱地沙生灌木管理所，宁夏，盐池县，751500；3.宁夏农林科学院荒漠化治理研究所，宁夏，银川市，750002）
摘要：随着沙漠化治理的需要，化学治沙技术将会有广阔的发展前途，进一步开展化学治沙作用机理的研究是十分重要和必要的。化学固沙作用机理既包含简单的物理、化学过程，也包含许多物质结构、胶体化学等方面的问题，是一个比较复杂的过程。通过红外光谱法对几种化学固沙剂进行固沙作用的研究，不仅可以了解不同化学固沙剂固沙特性，有助化学固沙技术的操作性，而且也有助于为新型固沙剂的研制提供参考。
关键词：化学固沙，固化作用，红外光谱
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化学固沙就是利用化学材料与工艺，对易发生沙害的沙丘或沙质地表建造能够防止风力吹蚀又具有保持水分和改良沙地性质的固结层，以达到控制、改善沙害环境，提高沙地生产力的目的
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。化学固沙剂高分子材料的组分往往比较复杂，通常是以聚合物为主要组分，
并加入各种有机和无机助剂配制通过聚合反应制取，再经过加工成型制成的材料。天然高分子材料多是从自然植物经过物理或者化学方法制取的，合成高分子主要是由低分子物质通过聚合反应制得。其中的聚合物是决定该固沙剂性能的主要组分。对于固沙剂在固沙过程中，与沙粒之间的相互作用机理未做深入的研究，弄清此过程对固沙剂进一步应用与推广将有重要意义。本试验借助红外光谱研究不同固沙剂的固沙作用。 1 实验方法与材料 1.1红外光谱
红外光谱是解析物质结构的最好的工具
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。各种有机化合物和许多无机化合物中组成
化学键或官能团的原子处于不断振动的状态，用红外光照射高分子物质时，分子中的化学键或官能团因发生振动吸收，在红外光谱上处于不同位置都会产生不同特征的光谱，从而可获得高分子物质中化学键或官能团不同含量的信息。由于没有两种化合物具有相同的红外吸收光谱，即所谓红外光谱具有“指纹性”，所以红外光谱法已广泛用于有机物的结构测定和鉴定分析，特别适用于聚合物分析。
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图1 常见基团特征吸收峰的位置
Figure 1 Absorption peak of the characteristics of the common groups
1.2试验材料 1.2.1固沙剂来源
固沙剂选用分别从河北、辽宁、北京等地引进7种化学固沙剂，其中固体6种，液体1种。试验材料选用盐池县沙泉湾流动沙丘沙粒。固结层为用量为40kg/666.7m不同固沙剂固结层。取风成沙和固化试块少量，用溴化钾压片法制锭片样。溴化钾压片法操作简单，固体粉末可直接与溴化钾粉末混合研磨，对于已成型的高分子材料固化试样，要先用小刀轻轻刮成细粉，一般l-2mg试样加100-200 mg的KBr，压片后上机测试。测试在宁夏大学化工学院应用岛津IRAffinity-1红外仪器进行分析。
表1 固沙剂来源及名称
Table1 The source of the sand-fixing agents
生产厂家
任丘市华北化工有限公司 威海云清化工开发院 大连爱华迪清洁剂有限公司 石家庄天源淀粉衍生物有限公司 文安县松阳化工有限公司 北京金元易生态技术工程中心
商品名称 固沙抑尘剂 防尘固沙剂 生态绿化固沙剂 沙漠治理剂 防沙固沙剂 生态高效抑尘剂
旱宝贝
形态 固体 固体 固体 固体 固体 固体 液体
简称 任丘 威海 大连 石家庄 文安 北京 旱宝贝
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2 试验结果与分析 2.1谱图分析
B807060504030204000350030002500200015001000500
图2 沙粒红外线图谱
Figure2 Infrared spectrum of the sand
图3 任丘固沙剂（左）和固结层（右）红外线图谱
Figure 5-3 Infrared spectrums of the Renqiu sand-fixing agent (left) and the consolidation layer (right)
图4 威海固沙剂（左）和固结层（右）红外线图谱
Figure4 Infrared spectrums of the Weihai sand-fixing agent (left) and the consolidation layer (right)
图5 文安固沙剂（左）和固结层（右）红外线图谱
Figure5 Infrared spectrums of the Wenan sand-fixing agent (left) and the consolidation layer (right)
图6 大连固沙剂（左）和固结层（右）红外线图谱
Figure 6 Infrared spectrums of the Dalian sand-fixing agent (left) and the consolidation layer (right)
图7 石家庄固沙剂（左）和固结层（右）红外线图谱
Figure 5-7 Infrared spectrums of the Shijiazhuang sand-fixing agent (left) and the consolidation layer (right)
几种化学固沙剂固沙作用机理研究
