鑒于在凹凸棒石黏土結(jié)構(gòu)演化及其功能材料構(gòu)筑方面取得的系列工作進(jìn)展，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所甘肅省黏土礦物應(yīng)用研究重點實驗室研究人團隊科研人員近期受邀以From structure evolution of 凹凸棒石ygorskite to functional material:A review為題，在Microporous and Mesoporous Materials上發(fā)表了綜述性文章，總結(jié)了研究者在凹凸棒石黏土結(jié)構(gòu)演化構(gòu)筑各種功能材料的研究進(jìn)展，強調(diào)了混維凹凸棒石黏土全礦物利用的重要性，以期為混維凹凸棒石黏土功能材料應(yīng)用提供有益參考。

論文地址：https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2022.111765

凹凸棒石黏土結(jié)構(gòu)演化構(gòu)筑功能材料

甘肅凹凸棒石黏土礦儲量超過10億噸，為內(nèi)陸咸水湖相沉積成因，黏土礦物主要成分是凹凸棒石，并含有伊利石、綠泥石、高嶺石和伊蒙混層礦物等，屬于典型的混維凹凸棒石黏土。凹凸棒石棒晶長度通常在1μm左右，直徑一般在15 nm以上，凹凸棒石八面體層中部分位置被Al3+和Fe3+等離子取代，因而礦物大多呈現(xiàn)磚紅色或土黃色，礦床更多呈現(xiàn)雜色相間分布，分層開采難度大，以上原因制約了混維凹凸棒石黏土礦物資源的高效和高值利用，迫切需要采用新途徑和新方法破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難點和痛點。

近年來，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所甘肅省黏土礦物應(yīng)用研究重點實驗室研究人員，在認(rèn)識黏土礦物微觀結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，利用混維凹凸棒石黏土通過結(jié)構(gòu)重組構(gòu)筑了各種多孔硅酸鹽材料；采用溶劑熱法、水熱法和梯度酸蝕法，系統(tǒng)研究了混維凹凸棒石黏土結(jié)構(gòu)演化規(guī)律，初步總結(jié)了致色金屬離子的賦存狀態(tài)，實現(xiàn)了磚紅色混維凹凸棒石黏土結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)白。與相關(guān)單位合作，設(shè)計了國內(nèi)首條環(huán)保高效固相轉(zhuǎn)白生產(chǎn)線，近期已在合作企業(yè)實現(xiàn)批次生產(chǎn)，突破了制約工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸，為產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定了基礎(chǔ)原料。

混維凹凸棒石黏土及其草酸梯度溶蝕樣品的數(shù)碼照片（a）、XRD圖譜（b）和SEM圖（c）及其1萬噸/年生產(chǎn)線

目前，研究人員已經(jīng)可以對凹凸棒石的基本四面體-八面體進(jìn)行操縱，甚至自組裝可用組件，以促進(jìn)凹凸棒石結(jié)構(gòu)的重排或重構(gòu)，從而轉(zhuǎn)化為新的礦物功能材料。結(jié)構(gòu)演進(jìn)為凹凸棒石在更廣泛領(lǐng)域的更好應(yīng)用提供了新途徑。本文全面回顧了誘導(dǎo)凹凸棒石結(jié)構(gòu)演化制備功能材料的不同途徑，并強調(diào)了具有多種復(fù)雜伴生礦物的低品位凹凸棒石粘土轉(zhuǎn)化利用的可持續(xù)發(fā)展路徑。

YUXI 編譯整理

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