埃洛石
交换和交联柱化过程的深加工后,就可形成纳米多孔粘土。
(2)二维的纳米层间结构:粘土矿属于1:1型或2:1型层状或层链状硅酸盐矿物,由硅氧四面体片与铝氧八面体片结构层重复堆叠而成,其中AL3+可被Mg2+、Fe3+等粒子取代,表面有部分-OH,相邻结构层之间的距离一般为1nm左右。经过有机阳离子和其或高分子物质处理后,层间距离明显增大。如高岭石经插层处理后,层间距离增大到1.14nm,有机膨润土层间距则达到3nm。
(3)一维的纳米纤维、纳米棒状结构:例如温石棉单根纤维直径为11nm到56nm,纤维水镁石单根直径最细为86nm。许多锰结核矿物内部布满了与延长方向一致的隧道孔,它是由共棱的MnO6八面体链按一定规律排列所围成的矩形晶内孔隙,从结构上看,这些锰结核矿物是天然的纳米微孔分子筛。
(4)0维的纳米颗粒结构:例如硅质煤矸石具有纳米颗粒结构和纳米层状结构,其碳质和硅质在纳米尺度上高度分散、交织、均匀混合。层状粘土矿物在高度分散成晶层时,呈现纳米颗粒结构特征,微晶白云母中的云母晶片也呈纳米颗粒结构特征。
天然纳米矿物有着无可比拟的成本优势和资源优势,加工处理过程也相对简单环保,节约能源。随着粉体制备技术的发展,有些粉碎技术己能达到纳米级,给纳米矿物材料的研究和生产提供了强有力的支撑。
1.2.1沸石
沸石是一种多孔矿物,由瑞典矿物学家克朗斯提在1756年发现,沸石的一般化学式为:AmBpO2p·nH2O,结构式为A(x/q)[(AlO2)x(SiO2)y]n(H2O), 其中A为Ca、Na、K、Ba等阳离子,B为Al和Si。
目前已发现的沸石就有36种,它们的共同特点是具有架状结构的含水矿物,就是说在它们的晶体内,分子像搭架子似地连在一起,中间形成很多空腔,在这些空腔里还存在很多水分子。在遇到高温时水分会排出来,比如用火焰灼烧时,大多数沸石会膨胀发泡,像是沸腾一般,沸石因此得名。不同沸石具有不同的形态,如方沸石和菱沸石一般为轴状晶体,片沸石和辉沸石则呈板状,丝光沸石又成了针状或纤维状等等。沸石如果内部纯净的话,它们应该是无色或白色,但是