中国粉体网讯  凹凸棒石是一种链层状结构的矿物，具有纳米棒状晶体形貌以及规整的一维纳米孔道，由于其特殊的结构和性质而被广泛应用。我国的凹凸棒石资源储量约占全球储量的60%，约为6000多万t，属优势非金属矿产，是非常重要的战略资源，主要分布在苏皖地区、西北及中部的一些地区。

政府积极发挥当地优势，让“黄金资源”发挥“黄金效益”

近年来，省委省政府将盱眙县凹凸棒石产业列为省级战略性新兴产业和苏北星火带支柱产业进行培育，市委市政府连续多年把凹凸棒石产业列入“一县一题”和“三新一特”专项扶持工作。

作为全国唯一的“中国凹土之都”，盱眙县坚持以产业为龙头，通过产品升级、成果转化以及人才聚集、政策扶持等方式，依靠科技力量，发挥自身优势，推动产品不断更新，形成了独具特色的凹土产业发展“盱眙模式”。2019年，盱眙县凹土产业全年生产总量达30万吨，实现销售收入20亿元、比上年增长37%，税收6000万元、比上年增长38%。

江苏神力特生物科技股份有限公司发布凹凸棒石基抗菌促生长新材料，利用凹凸棒石纳米特性，通过多种工艺制备而成，具有高效定向抑制动物体内多种有害病原菌的作用，是促进动物生长的新型抗生素替代品。

江苏清陶能源科技有限公司开发出的凹凸棒石基复合电解质膜项目也已获批“2018江苏重大科技成果转化项目”。另外，玖川科技、纳欧新材料、中材凹土等公司也已经加入盱眙凹土科技产业园内。

除了盱眙当地纷纷整合凹土资源，实现产品转化外，凹凸应用研究还有哪些进展？

凹凸棒石的应用研究进展

1、基于凹凸棒石的高效吸附材料研究

凹凸棒石具有类似沸石的纳米孔道，富含沸石水、结构水、配位水、表面富含Si-OH羟基，比表面积大，因此凹凸棒石具有优异的吸附性能，可用于制备吸附材料。

目前研究主要集中于凹凸棒石对重金属离子、霉菌毒素及其它污染物的吸附。

（1）重金属吸附材料

目前凹凸棒石已广泛应用于土壤、多金属矿产废水、工业污水、多金属矿山尾矿渗滤液中重金属的吸附。

（2）霉菌毒素吸附材料

王爱勤课题组进行了采用凹凸棒石基复合材料去除霉菌毒素的研究，通过酸改性、去除杂质矿物、与酸活化活性炭复合、有机酸盐活化、表面活性剂调控等提高抗菌性能。

梁晓维等研究了凹凸棒石对黄曲霉毒素的吸附性能，其吸附率可达90%，但对玉米赤霉烯酮吸附率低于10%，具有明显的选择吸附现象，且存在解吸现象。

（3）其它污染物吸附材料

陈天虎等研究了酸改性凹凸棒石对于低浓度磷的吸附行为。廖立兵课题组研究了凹凸棒石对氨氮和腐殖酸的吸附，并通过电化学法对吸附饱和的矿物进行再生。

2、凹凸棒石载体材料研究

凹凸棒石是一种良好的载体材料，在催化、储能、生物抗菌、药物缓释以及土壤修复等方面发挥着重要的作用。

（1）催化载体材料

①催化固氮

Zhang等采用溶胶-凝胶法，制备了Er掺杂的钴酸镧/凹凸棒石复合材料(LaCoO3：Er3+/ATP)，探究不同Er掺杂比例和不同LaCoO3：Er3+负载量对可见光照射下氨气生成速率的影响。

Li等采用微波法合成了负载Pr3+：CeF3的一维凹凸棒石纳米复合材料，能有效促进N2的吸附，表现出较好的催化固氮性能。

②催化降解水中污染物

Luo等制备了Ag₃PO₄/凹凸棒石复合催化剂，发现凹凸棒石可调控Ag₃PO₄的颗粒大小，在凹凸棒石质量分数为20%的条件下，可得到平均粒径为10nm的Ag₃PO₄粒子。

Oliveira等制备了ZrO₂/凹凸棒石复合材料，Zr的负载量为127.4mg/g时对雷马素蓝的降解率可达93.5%。

③催化脱除大气环境污染物

张斌等对凹凸棒石负载不同晶型MnO₂作为SCR反应催化剂进行了研究。

左海清等在负载不同晶型锰基氧化物的基础上，掺杂了Ce、Fe等元素提高催化剂的抗硫性。

Li等采用微波辅助组装法合成了新型凹凸棒石-CeO₂/MoS₂三元纳米复合材料。

④催化析氧反应

张盛等通过原位沉积、冷冻干燥等工艺在凹凸棒石表面负载不同质量分数的类石墨相氮化碳（g-C₃N₄）薄层材料，用于电催化析氧反应。

（2）储能载体材料

凹凸棒石本身不具有导电性，不能直接用作电化学储能材料，但是利用现有的技术，使其在电化学储能领域得到应用。

Sun等以凹凸棒石为原料，采用镁热法还原制得硅纳米晶，在其表面包覆聚吡咯，作为锂电池电极材料，经过200次循环后，比容量仍然达954mAh/g。

刘信东等通过在凹凸棒石表面原位合成聚合苯胺，经高温热处理得到氮掺杂碳包覆凹凸棒石（ANG），表现出优良的储能性能。

3、凹凸棒石胶体材料的研究

（1）增稠剂

孙新友等发现在建筑涂料中用凹凸棒石凝胶作为增稠剂时，能够明显改善涂料黏度、耐水度、耐碱度及附着力度等性能。

田恒等用过硫酸铵、丙烯酸改性凹凸棒石，增稠效果优异。

杜卫刚等制备了凹凸棒石/聚丙烯酰胺复合增稠剂，当凹凸棒石添加量为30%时，增稠性能达到最佳。

（2）钻井泥浆

Abdo研究了凹凸棒石尺寸和组成对钻柱轴力传递的影响，纳米凹凸棒石可以显著降低钻柱与井筒之间的摩擦系数，进而改善轴向力的传递。

Asghari等对超临界溶液快速膨胀过程中沉淀凹凸棒石颗粒的形态和尺寸进行了评价，凹凸棒石的粒径分布影响屈服点，而不影响塑性黏度，表明凹凸棒石提高了钻井液的承载能力。

（3）涂层涂料

张俊平等采用凹凸棒石等天然黏土矿物构建了微纳米结构并制备出了超疏水涂层。

李振华等采用动力学控制包覆制备了一种新型的一维凹凸棒石纳米粒子，与常规颗粒状氧化钛ER流体相比，凹凸棒石@氧化钛纳米棒ER流体具有更好的悬浮稳定性。

姚超等以聚苯胺/凹凸棒石与磷钛粉为防腐蚀填料，环氧树脂为成膜物质，制备了聚苯胺/凹凸棒石与磷钛粉协同型防腐蚀涂料。

4、凹凸棒石填充材料

（1）聚合物补强材料

杨慧等通过机械共混法合成了凹凸棒石/硅橡胶复合材料，结果表明凹凸棒石能促进复合材料的硫化，提升了材料力学性能。

Muttalib等通过胶浮复合法制备了天然橡胶/凹凸棒石复合材料，此复合材料具有较高的拉伸性能、断裂伸长率、撕裂强度与填料分散性。

（2）造纸充填材料

芮源隆、吴剑等研究了水化预处理对凹凸棒石填充纸品的性能影响，结果表明水化预处理可大幅度提高抗张强度。

郁骏等研究了硅烷偶联剂KH550改性凹凸棒石对纸张性能的影响，改性后的凹凸棒石在水中的分散性更好，更容易与植物纤维结合，另外，其纸张的留着率、不透明度更好，其白度影响小，撕裂度也得到一定增强。

5、凹凸棒石生物材料研究

凹凸棒石具有丰富的孔道结构和表面硅羟基，可以调控锌基化合物的粒径和形貌，从而提高抗菌性能。

张明明等以锌作为抗菌剂，改善了锌基抗菌材料的抗菌活性和生物相容性。

王临艳等进行了凹凸棒石的酸化、热改性及钠化改性处理，使用原位还原的方法，在室温下将纳米银均匀负载到改性凹凸棒石表面，复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有良好的抗菌效果，具有潜在的应用前景。

6、凹凸棒石在农业方面的应用

赵延伟等人探究了凹凸棒石对Cd污染土壤的影响。结果表明，添加适量凹凸棒石，可显著降低作物籽粒中Cd含量，但添加过量时土壤的肥力水平会降低。

杨德荣等在传统有机肥中加入凹凸棒石，使传统有机肥具有更丰富的硅、钙、镁等微量元素，有效改良了土壤的理化性质。

参考资料：

￭吕国诚，等.凹凸棒石的资源及应用研究进展

￭中国江苏网.让“黄金资源”产生““黄金效益” 探秘凹土产业发展“盱眙模式”

￭朱永峰，等.凹凸棒石基新型水处理吸附材料研究进展