鑒于在凹凸棒石黏土結構演化及其功能材料構筑方面取得的系列工作進展，中國科學院蘭州化學物理研究所甘肅省黏土礦物應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上發表了綜述性文章，總結了研究者在凹凸棒石黏土結構演化構筑各種功能材料的研究進展，強調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

凹凸棒石黏土結構演化構筑功能材料

甘肅凹凸棒石黏土礦儲量超過10億噸，為內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，因而礦物大多呈現磚紅色或土黃色，礦床更多呈現雜色相間分布，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業發展的難點和痛點。

近年來，中國科學院蘭州化學物理研究所甘肅省黏土礦物應用研究重點實驗室研究人員，在認識黏土礦物微觀結構基礎上，利用混維凹凸棒石黏土通過結構重組構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，系統研究了混維凹凸棒石黏土結構演化規律，初步總結了致色金屬離子的賦存狀態，實現了磚紅色混維凹凸棒石黏土結構性轉白。與相關單位合作，設計了國內首條環保高效固相轉白生產線，近期已在合作企業實現批次生產，突破了制約工業化規模應用的關鍵瓶頸，為產業高質量發展奠定了基礎原料。

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

目前，研究人員已經可以對凹凸棒石的基本四面體-八面體進行操縱，甚至自組裝可用組件，以促進凹凸棒石結構的重排或重構，從而轉化為新的礦物功能材料。結構演進為凹凸棒石在更廣泛領域的更好應用提供了新途徑。本文全面回顧了誘導凹凸棒石結構演化制備功能材料的不同途徑，并強調了具有多種復雜伴生礦物的低品位凹凸棒石粘土轉化利用的可持續發展路徑。

YUXI 編譯整理

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