中国北方地区干旱缺水，尤其是在节水农业和生态环境恢复等方面，对多功能、低成本保水剂有较大的需求。但应用于农林业方面的保水剂在实际施用过程中，发现土壤中的金属离子、水环境的pH值等因素对其吸水保水性能有显著影响。分析测试发现在纯水中具有上千倍吸水能力的保水剂在高钙、镁离子的水溶液中仅有几十倍甚至几倍的吸水能力，大大降低了保水剂的实用价值；另外，商业化的保水剂的价格偏高，这也是保水剂在干旱地区不能大面积应用的一个关键性问题。通过调研和分析测试工作，课题组以廉价的凹凸棒黏土为无机原料，以腐殖酸等为活性成分，研制了有机无机复合吸水保水材料，已完成模试和中试放大试验。以廉价的凹凸棒黏土为无机原料，以腐殖酸为活性成分，与丙烯酸和丙烯酰胺单体接枝共聚制备了有机无机复合吸水保水材料。通过系统的条件实验工作，完成了模式研究工作，确定了最佳的制备工艺路线。通过红外光谱、TGA、元素分析等表征手段，对有机无机复合物进行了表征。通过性能测试，在研制的复合保水剂中，当凹凸棒黏土含量为20%和腐殖酸含量为30%时，项目的主要技术指标为：新型保水材料对纯水和盐水的吸水倍数分别达500g和70g/g保水剂。与现有工作比较该技术工艺主要具有以下优势和特点：①选用性能独特、环境友好、价格低廉和含有植物生长所需微量元素的凹凸棒黏土和腐殖酸与丙烯酸或丙烯酰胺进行聚合，是一类新型的保水剂制备方法，该保水剂制备技术已申请国家发明专利；②新型保水剂有高吸水、抗盐碱等特点，经过反复吸水-失水5次后，复合吸水材料的吸水率下降不到15%。同时还赋予了保水剂缓释肥料的功能，通过评价缓释时间可达2个月；③与土壤相互作用的研究表明，该保水剂具有保水、抗盐碱、改善土壤团粒结构等作用，比单纯的有机聚合的保水剂使用效果好，可成为既具有保水而又具有土壤改良的多功能保水剂；应用范围：干旱少水地区。市场前景及经济效益分析：凹凸棒黏土的价格(含处理和运输费用)不超过600元/吨；腐殖酸的价格为1200元/吨；丙烯酰胺的价格为12000元/吨，凹凸棒黏土的加入量为20%，腐殖酸的加入量为30%，按1吨投料生产1.3吨保水剂，则保水剂的成本可控制在1万元/吨左右，销售价为2万元。对投资者和投资环境的要求：需对该工艺进行中试放大试验，其目标是：①以工业级原材料代替分析纯级试剂，分析研究原材料的变化对产品各项性能指标的影响。②为工业化生产选择生产设备，分析研究各关键设备运行对产品各项性能指标的影响。③克服放大效应，为工业化生产摸索工艺参数。摸索放大效应对产品各项指标的影响的规律，以此制定克服放大效应所采用的新的各项工艺参数。④结合该产品的特性及相应的生产工段，选择合适的阶段工艺及物流输送方案。