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硅藻土的微观结构特点及应用

发布人:admin 发布时间:2015-01-12 08:28 点击数:

硅藻土的微观结构特点       

硅藻土的化学成分主要是SiO2,但其在结构上是无定形的,即非晶态的。这种非晶态的SiO2又称蛋白石。其实是一种含水的无定形胶态SiO2,可以表示为SiO2⋅nH2O。由于产地不同,其所含水量不同;硅藻土矿样的微观结构主要由所沉积下来的硅藻的种属有关系,因硅藻的种属不同,使得所形成的硅藻土矿的微观结构存在明显区别,故在使用性能上存在差异。以下是我们所研究的我国某地以陆相沉积为主所形成的硅藻土矿,其硅藻以直链型为主。

硅藻土的应用      

由于硅藻土独特的微观结构,使得其在建材、化工、农业、环保、食品、高新技术等很多领域有着广泛的应用价值。在日本,硅藻土的21%用于建筑材料工业,11%用于耐火材料,33%用于载体、填料,目前日本将其在新型建筑材料上的开发应用已取得很好效果

概括起来硅藻土的应用主要有:  

(1)利用其微孔结构制备各种助滤剂材料和催化剂载体。这是硅藻土的主要用途之一。它充分利用了硅藻土的微观结构特性。但作为制备助滤剂的硅藻土矿以富含园筛藻的为好,而作为催化剂载体以直链藻结构的硅藻土矿为好,因为直链藻有非常大的内表面。  

(2)制备保温耐火材料。在900℃以下的保温材料中,硅藻土保温耐火砖是最理想的选择,这也是我国硅藻土矿的主要应用领域之一。  

(3)硅藻土可以作为活性SiO2的主要原料来源。由于硅藻土中的SiO2是无定形的,所以具有较高的反应活性,如利用其与钙质原料反应制备硅钙板防火材料是非常理想的。当然对低品位的硅藻土矿要除去其中的部分杂质 。  

(4)利用其微孔吸附特性制备抗菌、防霉剂。这也是硅藻土新的重要应用之一,这是一种功能材料,其具有生态效应。杆菌的长度一般为1-5um,球菌的直径为0.5-2um,而硅藻土的孔径在0.5um,故用硅藻土制成的滤芯可以除去细菌,若在硅藻土滤芯中再附上抗菌剂、光敏剂,则除菌、杀菌效果会更好,而且可以制成抗菌剂添加到其他材料中,并达到缓释长效的目的  。现在,人们可以 利用高技术手段,以硅藻土为载体,制备出更加高效的硅藻土型防霉抗菌功能材料。  

(5)利用硅藻土来制造微空玻璃。据说上海硅所已经在实验室开发成功,其有望作为一种新型分子筛材料,在未来的高技术领域得以应用。  

(6)硅藻土对一些有毒、放射性元素有较好的吸附性,可以用来处理工业有毒废水和核废料中,如吸附Cd2+ 、Pb2+ 、Hg2+ 、89 Sr2+ 等 。  

(7)在农业上,硅藻土可以经营养处理还可以作为农作物栽培的垫层、农药载体及粮食储存中的杀虫剂,特别在储粮虫害防治上,国外早以成功应用,效果很好,而对人无毒无害,成本低廉,是一种天然的杀虫剂。其实早在4000多年前,我们的祖先就知道这种天然原料具有防虫作用。他们在粮食储备中添加这种原料,就可以保持粮食长期储存,而不会变质,即硅藻土本身就具有杀虫、抗菌功效。我国现已作为重大科技项目进行开发研究 。  总之,随着人们对硅藻土提纯和煅烧工艺技术的不断研究与开发,其潜在的应用价值会不断被发掘出来。


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