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        硅藻土的微觀結構特點及應用

        2015-1-7 8:17:55點擊:

        硅藻土的微觀結構特點       

        硅藻土的化學成分主要是SiO2,但其在結構上是無定形的,即非晶態的。這種非晶態的SiO2又稱蛋白石。其實是一種含水的無定形膠態SiO2,可以表示為SiO2⋅nH2O。由于產地不同,其所含水量不同;硅藻土礦樣的微觀結構主要由所沉積下來的硅藻的種屬有關系,因硅藻的種屬不同,使得所形成的硅藻土礦的微觀結構存在明顯區別,故在使用性能上存在差異。以下是我們所研究的我國某地以陸相沉積為主所形成的硅藻土礦,其硅藻以直鏈型為主。

        硅藻土的應用      

        由于硅藻土獨特的微觀結構,使得其在建材、化工、農業、環保、食品、高新技術等很多領域有著廣泛的應用價值。在日本,硅藻土的21%用于建筑材料工業,11%用于耐火材料,33%用于載體、填料,目前日本將其在新型建筑材料上的開發應用已取得很好效果

        概括起來硅藻土的應用主要有:  

        (1)利用其微孔結構制備各種助濾劑材料和催化劑載體。這是硅藻土的主要用途之一。它充分利用了硅藻土的微觀結構特性。但作為制備助濾劑的硅藻土礦以富含園篩藻的為好,而作為催化劑載體以直鏈藻結構的硅藻土礦為好,因為直鏈藻有非常大的內表面。  

        (2)制備保溫耐火材料。在900℃以下的保溫材料中,硅藻土保溫耐火磚是最理想的選擇,這也是我國硅藻土礦的主要應用領域之一。  

        (3)硅藻土可以作為活性SiO2的主要原料來源。由于硅藻土中的SiO2是無定形的,所以具有較高的反應活性,如利用其與鈣質原料反應制備硅鈣板防火材料是非常理想的。當然對低品位的硅藻土礦要除去其中的部分雜質 。  

        (4)利用其微孔吸附特性制備抗菌、防霉劑。這也是硅藻土新的重要應用之一,這是一種功能材料,其具有生態效應。桿菌的長度一般為1-5um,球菌的直徑為0.5-2um,而硅藻土的孔徑在0.5um,故用硅藻土制成的濾芯可以除去細菌,若在硅藻土濾芯中再附上抗菌劑、光敏劑,則除菌、殺菌效果會更好,而且可以制成抗菌劑添加到其他材料中,并達到緩釋長效的目的  。現在,人們可以 利用高技術手段,以硅藻土為載體,制備出更加高效的硅藻土型防霉抗菌功能材料。  

        (5)利用硅藻土來制造微空玻璃。據說上海硅所已經在實驗室開發成功,其有望作為一種新型分子篩材料,在未來的高技術領域得以應用。  

        (6)硅藻土對一些有毒、放射性元素有較好的吸附性,可以用來處理工業有毒廢水和核廢料中,如吸附Cd2+ 、Pb2+ 、Hg2+ 、89 Sr2+ 等 。  

        (7)在農業上,硅藻土可以經營養處理還可以作為農作物栽培的墊層、農藥載體及糧食儲存中的殺蟲劑,特別在儲糧蟲害防治上,國外早以成功應用,效果很好,而對人無毒無害,成本低廉,是一種天然的殺蟲劑。其實早在4000多年前,我們的祖先就知道這種天然原料具有防蟲作用。他們在糧食儲備中添加這種原料,就可以保持糧食長期儲存,而不會變質,即硅藻土本身就具有殺蟲、抗菌功效。我國現已作為重大科技項目進行開發研究 。  總之,隨著人們對硅藻土提純和煅燒工藝技術的不斷研究與開發,其潛在的應用價值會不斷被發掘出來。

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