一种用于营造河床生物多样性的铺设材料制造技术

本发明专利技术涉及水域生态治理技术领域，具体涉及一种用于营造河床生物多样性的铺设材料，所述铺设材料具有凹凸结构或平面结构，所述铺设材料为单层复合纳米粒子水凝胶、双层复合纳米粒子水凝胶或三层复合纳米粒子水凝胶，所述双层复合纳米粒子水凝胶，上层复合纳米粒子水凝胶的水凝胶孔隙率至少为90％，所述复合纳米粒子水凝胶孔径为1

【技术实现步骤摘要】
一种用于营造河床生物多样性的铺设材料


[0001]本专利技术涉及水域生态治理
，具体涉及到一种用于营造河床生物多样性的铺设 材料。
技术背景
[0002]随着城市生态建设步伐的加快和人们对亲水要求的提高，近年人工水体开挖建设速度 加快，水面积规模扩大。人工水体包括公共绿地中的人工湖、住宅小区内的人工水塘和连 接河流的人工溪流。人工水体为提高城市水面积，改善生态环境与提高市民生活质量，都 有积极的作用。但人工水体容易发黑、发臭，其主要原因是在城市中的人工水体的缺少富 有层次的河床生态系统。
[0003]河床生态系统是指由河湖水体与河床交界面之间存在着的藻类、浮游动物、水生植物、 底栖动物及微生物群体所构成的微型生态系统，它的存在与否对河湖水体的自净能力具有 很大影响。现有技术通过在河床铺设几层粒径不同颗粒改善河床生态系统，在一些情况下 其能有效改善改善河床生态系统，但这种方法施工难度大、成本高、容易造成二次污染、 在河床凹凸不平时难以呈现有效效果。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术的提供了一种用于营造河床生物多样性的铺设材料，所述 铺设材料具有凹凸结构或平面结构。
[0005]作为一种优选的技术方案，所述铺设材料为复合纳米粒子水凝胶。
[0006]作为一种优选的技术方案，所述铺设材料为单层复合纳米粒子水凝胶或双层复合纳米 粒子水凝胶或三层复合纳米粒子水凝胶。
[0007]作为一种优选的技术方案，所述双层复合纳米粒子水凝胶的结构包括上层和下层；所 述上层的孔隙率大于下层的孔隙率。
[0008]作为一种优选的技术方案，所述上层的孔隙率至少为90％，所述下层的孔隙率至少为80％。
[0009]作为一种优选的技术方案，所述上层的孔径为1
‑
3000纳米；所述下层的孔径为1
‑
2000 纳米。
[0010]作为一种优选的技术方案，所述双层复合纳米粒子水凝胶的上层与下层的厚度比为1: (1
‑
3)。
[0011]作为一种优选的技术方案，其特征在于，所述复合纳米粒子水凝胶为复合纳米粒子聚 氨酯水凝胶。
[0012]作为一种优选的技术方案，所述复合纳米粒子为无机纳米粒子，所述无机纳米粒子粒 径为40
‑
100纳米
[0013]作为一种优选的技术方案，所述复合纳米粒子聚氨酯水凝胶制备方法包括以下步骤：
[0014]步骤一：将亲水聚醚多元醇真空脱水至水含量在0.1％以下，然后将脱水后亲水聚醚 多元醇、二异氰酸酯、扩链剂置于反应釜中，混合反应2
‑
4h，制得聚氨酯预聚体；
[0015]步骤二：将偶联剂与纳米无机粒子分散在蒸馏水和无水乙醇体积比为1:9的溶液中， 超声处理、制得经表面处理的无机纳米粒子；
[0016]步骤三：将所述聚氨酯预聚体、经表面处理的无机纳米粒子、水、无机金属催化剂、 硅油混合后，输送到膜具进行发泡，温度为35℃至50℃，固化制得复合纳米粒子聚氨酯 水凝胶。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：
[0018]1.本专利技术一种用于营造河床生物多样性的铺设材料具有安装简单，操作性强，可模块 化实施等特点，多孔结构贡献水生植物根系生长空间、微生物栖息空间、鱼虾产卵空间， 有利于河道维持生态系统的稳定性。
[0019]2.本专利技术一种用于营造河床生物多样性的铺设材料机械强度高。在复杂的复合污染水 体环境中，复合纳米粒子水凝胶具有非常强的机械强度，材料不容易破碎、流失，造成二 次污染。
[0020]3.比表面积高：复合纳米粒子水凝胶孔隙率达80％以上具有较高的比表面积，可提高 物理吸附的分子间作用力。
[0021]4.本专利技术复合纳米粒子水凝胶骨架表面粗糙，吸附生长在污染物降解酶上的微生物不 断增殖挂膜的过程中不易脱落，水质净化效果更长久，植物根系附着强即使在水流速度较 快河流水生植物也不会脱落。
[0022]5.本专利技术一种用于营造河床生物多样性的铺设材料适用范围广，可根据不同的水体来 调节厚度比、层数，无论是家用鱼缸或大面积水体都可以适用。
[0023]6.本专利技术合成过程中无需添加任何溶剂、交联剂、固化剂，所得复合纳米粒子聚氨酯 水凝胶无需后处理及纯化过程即可直接使用，操作简单、适于规模化生产。
具体实施方式
[0024]参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内 容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人 员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
[0025]本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意 在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅 限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或 装置所固有的要素。
[0026]当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选 值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下 限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。
[0027]此外，本专利技术要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求 (即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且 单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
[0028]本专利技术的提供了一种用于营造河床生物多样性的铺设材料，所述铺设材料具有凹
份、偶联剂0.1
‑
2份、有机金属催化剂0.1
‑
2份。
[0044]本专利技术中，所述多异氰酸酯，没有特别的限制，可以是异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、 1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷
‑
4,4
′‑
二异氰酸 酯(MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸 酯、IPDI三聚体、HDI三聚体、TDI三聚体和MDI三聚体中的任一种或多种。
[0045]在一些实施例中，所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
[0046]本专利技术中，所述亲水聚醚多元醇，没有特别的限制，可以是聚四氢呋喃二醇、聚己二 酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯
‑
1,4
‑
丁二醇酯二醇、聚乙二醇和聚己二酸蓖麻油 酯多元醇中的一种或多种。
[0047]本专利技术所述亲水聚醚多元醇为聚四氢呋喃二醇。
[0048]本专利技术中，所述硅油作为泡沫稳定剂，具备优良的稳泡和开孔性能，同时又有助于改 善聚氨酯水凝胶成型后的回弹性能，本专利技术所述硅油为醇羟基双封端硅油IOTA8865H
[0049]本专利技术中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于营造河床生物多样性的铺设材料，其特征在于，所述铺设材料具有凹凸结构或平面结构。2.根据权利要求1所述的一种用于营造河床生物多样性的铺设材料，其特征在于，所述铺设材料为复合纳米粒子水凝胶。3.根据权利要求2所述的一种用于营造河床生物多样性的铺设材料，其特征在于，所述铺设材料为单层复合纳米粒子水凝胶或双层复合纳米粒子水凝胶或三层复合纳米粒子水凝胶。4.根据权利要求3所述的一种用于营造河床生物多样性的铺设材料，其特征在于，所述双层复合纳米粒子水凝胶的结构包括上层和下层；所述上层的孔隙率大于下层的孔隙率。5.根据权利要求4所述的一种用于营造河床生物多样性的铺设材料，其特征在于，所述上层的孔隙率至少为90％，所述下层的孔隙率至少为80％。6.根据权利要求4所述的一种用于营造河床生物多样性的铺设材料，其特征在于，所述上层的孔径为1
‑
3000纳米；所述下层的孔径为1
‑
2000纳米。7.根据权利要求4所述的一种用于营造河床生物多样性的铺设材料，其特征在于，所述双层复合纳米粒子水凝胶的上层与下层的厚度比为1:(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马阿思，
申请(专利权)人：景赫新材料科技浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：