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多孔矿物材料研究进展与发展趋势

文章来源:https://www.hayondpowder.cn 发布时间:2020-01-18 浏览次数:63

多孔矿物材料具有多孔材料属性。多孔材料一直备受国际物理学、化学与材料学界的高度重视,并迅速发展成为跨学科的研究热点之一。特殊的孔道结构决定了多孑L材料具有孑L道效应和表面荷电效应,被广泛应用于医药、化工、环保等领域。

多孔矿物材料是天然具有微纳米孑乚或热膨胀形成多孔的矿物统称。多孔矿物材料是根据天然矿物(岩石)的物理化学性质,进行提纯、改性等工艺,制备的一类具有多孔结构的材料。我国已知多孔非金属矿种有沸石、硅藻土、海泡石、硅藻岩、蛋白石、多孑L硅质岩、多子L凝灰岩、浮石、火山渣等。其中,孔径在0.1~ 100um范围内的微米级多孔非金属矿主要有硅藻土、轻质蛋白石、多孔硅质岩、多孔凝灰岩等。多孔材料化学稳定性好孔结构相对稳定;耐热性好;具有高度开口、内连的气孔;几何表面积与体积比高;孑分布较均匀,气孔尺寸可控。而多孔矿物材料内部孑L结构的形态多种多样,有沸石、硅藻土和某些膨胀矿物(岩石)材料的三维孔道结构,蒙脱石、蛭石、石墨等的二维层状孔结构,也有凹凸棒石、海泡石、石棉等的一维柱状孔结构。

近年来,国内外多孔矿物材料的开发利用主要集中在以下几个方面。

(1)多孔矿物材料的吸附与过滤功能:天然多孔矿物特有的结构孔隙发育、比表面积大,在工业上得到大规模利用,如微孑L的沸石、中孔的硅藻土、大孔的浮石等。多孔矿物表面有吸附气体或从溶液中吸附溶质的特性,如沸石、硅藻土、磷灰石等矿物晶体内有大量的孔道,能去除水中的有机物和油类物质,实现水环境的净化。沸石、凹凸棒石、海泡石、蛭石和蒙脱石等矿物是离子交换量大的天然矿物,在脱色、去除重金属、制备抗菌材料等方面有独特功效。

(2)多孔矿物材料的载体功能:天然一维多子L海泡石族矿物,如海泡石和坡缕石等,可作为催化剂载体。此外,天然多孑乚矿物材料以其特殊的结构特征对Ti02光催化性能具有促讲作用。

(3)多孔矿物材料的健康环保功能:健康环保功能多孔矿物材料主要有调湿功能材料、防噪音功能材料、自调温节能建筑材料、废水处理与室内空气净化多孔矿物材料等。

(4)多孔矿物材料的保温节能和储能功能:保温节能功能多孔矿物材料主要有膨胀珍珠岩和膨胀蛭石保温隔热制品、硅藻土保温隔热制品、火山灰和凝灰岩保温隔热制品等。储能功能多孔矿物材料可以是某一种晶质材料,例如石墨,也可以是非晶态多孔的非晶态碳材料、不规则的多孔碳材料及规则孔径多孔分子筛材料。


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