这种防沙新材料为寒冷荒漠地区带来绿色希望

在广袤无垠的荒漠地带，风沙问题一直是全球面临的重要环境挑战。尤其在青藏高原、蒙古高原等温度较低的高海拔或高纬度荒漠地区，传统的防沙手段往往难以奏效。为了应对这一难题，中国科学院西北生态环境资源研究院的科研团队经过多年的潜心研究，在防沙新材料研发方面取得了新突破，为寒冷荒漠地区的防沙治沙工作带来了新的有效工具。相关论文发表于国际期刊《工业作物和产品》。

风沙问题在全球范围内普遍存在，尤其在荒漠地区，风沙灾害对生态环境和人类生产生活造成了极大的威胁。应用化学材料固定流沙是当前主要的防沙方法之一，这种方法通过具有粘性的化学材料将流沙固结在一起，从而减少风沙的侵袭。然而，以往的化学防沙材料主要针对炎热、干旱的地区设计，在温度较低的高海拔或高纬度荒漠地区，这些材料往往难以发挥出理想的效果。

“寒冷荒漠地区的环境条件极为苛刻，防沙材料不仅需要具备较强的耐低温能力，还需要具备良好的透氧和亲水防冻性能，同时不能影响植物种子的萌发。”西北生态环境资源研究院柳本立研究员表示，这些要求使得传统的防沙材料在这些地区的应用受到了极大的限制。因此，研发一种适用于寒冷荒漠地区的化学防沙材料，成为了当前科研工作的重点。

面对这一挑战，科研团队迎难而上，开展了大量的研究和实验工作。他们选择三酯醚和作为主要原料，对以农作物秸秆为主要原料的醋酸纤维素基水性聚氨酯固沙剂进行改性，以提高其防冻能力。经过多次实验和优化，最终成功研发出了醋酸纤维素/水性聚氨酯/三酯醚/系列防冻固沙剂。

这种新型防冻固沙剂具有显著的优势。首先，它具有良好的降解性能，热降解后的主要挥发性物质为水蒸气、氨气和二氧化碳，不会对环境造成污染。其次，在?20℃的低温条件下，该固沙剂的固结强度能够保持稳定，这对于高寒荒漠地区来说至关重要。此外，在青海省共和县的实地应用证明，该固沙剂不仅可以有效固定流沙，还能促进植物的生长，为荒漠地区的生态恢复提供了有力的支持。

该科研团队还成功获批了多项国家发明专利，包括“硅烷偶联剂改性醋酸纤维素耐高温耐旱固沙剂及制备方法与用途”“防冻耐旱固沙材料及其制备方法”“羟甲基脲-PTGE-羧甲基纤维素防冻耐水固沙材料及制备方法”以及“羟甲基脲-液体石蜡-羧甲基纤维素耐高温耐水固沙剂及制备方法与用途”等。

“这种新型防冻固沙剂在广大的高寒荒漠地区有着广阔的应用前景，希望这些研究结果和发明专利能够为新三北工程、建设美丽中国做出贡献。”柳本立说，该科研成果的产业化也将推动环境友好型固沙材料产业的发展，促进科技与经济的深度融合。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.120650