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从矿物材料到纳米材料 凹凸棒石运用了什么“魔法棒”?

   日期:2019-08-11     来源:互联网    作者:admin    浏览:24    评论:0    
核心提示:  凹凸棒石黏土由火山沉积变质而形成,是一种具有棒状晶体结构的含水富镁的铝硅酸盐矿物,棒晶长约1~5 微米,直径约20~70 纳米
  凹凸棒石黏土由火山沉积变质而形成,是一种具有棒状晶体结构的含水富镁的铝硅酸盐矿物,棒晶长约1~5 微米,直径约20~70 纳米,是一种天然的一维纳米材料。灭菌除臭,吸附金属离子,放入食品、化妆品用作凝胶……凹凸棒石这种矿物质,名声虽然不显,用途却广泛。

  盱眙的凹凸棒石资源储量达8.9亿吨,已勘探量4408万吨,是国内总量的74%,约占世界总量的一半。“点石成金”的传说在这里上演。

  纳米技术“产研结合”让凹凸棒石“身价百倍”

  中科院盱眙凹土应用技术研发与产业化中心先后引进中科院兰州化学物理研究所、宁波材料技术与工程研究所、常州大学等研究院所和高校的科研团队,通过构建平台、突破技术、服务产业,把凹凸棒石从粗放加工的矿物材料升级至精细加工的纳米材料,实现纳米矿物材料的引领发展,凹凸棒石产值从2010年的4亿元增长到2016年的20亿元。开采价格200元/吨,经过纳米技术处理和产品升级,成品售价最高约合80万元/吨。

  从矿物材料到纳米材料 凹凸棒石华丽转身

  天然形成的凹凸棒石棒晶大多以鸟巢状或柴垛状聚集,如果不对其拆分解离,它就不具备纳米材料的特性。多年来,国内外研究者采用高速搅拌、超声、碾磨和冷冻等传统处理方式,只能实现部分解离,同时还会损伤晶体固有的长径比,影响其纳米性能的应用,因此成为了制约产业发展的一道世界性难题。

  经过历时5年的研究,科研人员发展了对辊处理—制浆提纯—高压均质—乙醇交换一体化工艺,成功实现棒晶束的高效解离。中科院盱眙凹土应用技术研发与产业化中心副主任郑茂松说,这标志着制约产业发展多年的关键共性问题取得突破,实现了凹凸棒石从矿物材料到纳米材料的华丽转身。

  在此基础上,中心开发了凹凸棒石纳米无机凝胶、凹凸棒石油品高效脱色剂、凹凸棒石催化材料、凹凸棒石绝缘介质浆料等高值化利用产品,并成功实现产业化应用。(中国粉体网编辑整理)

 
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