納米高嶺土的結(jié)構(gòu)

時(shí)間：2014-05-12 09:52:13

作者：世邦機(jī)器

納米粒子因其尺寸達(dá)到分子、原子量級(jí)，因而具有許多新的特性，如量子尺寸效應(yīng)、表面與界面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)等。當(dāng)材料用高科技手段被細(xì)化到納米量級(jí)時(shí)，該材料的物化性能就會(huì)發(fā)生巨大的變化，高嶺土生產(chǎn)線生產(chǎn)的高嶺土出現(xiàn)一系列宏觀材料所不具備的優(yōu)異的物理、化學(xué)和力學(xué)特征。因而，納米技術(shù)、信息技術(shù)和生物技術(shù)被稱為21世紀(jì)的三大先導(dǎo)技術(shù)。納米技術(shù)的發(fā)展必將對(duì)材料科學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)等產(chǎn)生極大的重要影響，會(huì)成為一場(chǎng)持續(xù)的工業(yè)與技術(shù)革命。納米材料中較重要的組成部分就是無(wú)機(jī)納米材料，而非金屬礦物（高嶺土、膨潤(rùn)土等）由于其原料易得，加工制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，具有生產(chǎn)成本低廉，易于規(guī)模化生產(chǎn)等諸多優(yōu)勢(shì)，故其必將成為納米材料和納米復(fù)合材料等納米科技中具有有適用性、較有發(fā)展?jié)摿Φ臒o(wú)機(jī)納米材料之一。

高嶺土是指多種含水鋁硅酸鹽礦物組成的集合體，主要礦物是高嶺石。高嶺土用途的理想化學(xué)組成為A12O3?2SiO2?2H2O,理想結(jié)構(gòu)式為Al4[Si4O10](OH)8。晶體屬于三斜晶系層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物。高嶺石具有1:1型層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)。基本結(jié)構(gòu)單元層是由Si―O四面體和Al(O，OH)八面體層連接而成。在連接面上，AKO，OH)八面體層中的3個(gè)(0H)中有2個(gè)（0H)位置被O代替，使每個(gè)Al周圍被4個(gè)(OH)和2個(gè)O所包圍。八面體空隙中只有2/3位置被A1所占據(jù)。在硅氧四面體和鋁氧八面體組成的單元層中，四面體的邊緣是氧原子，而八面體的邊緣是氫氧基團(tuán)，單元層與單元層之間通過(guò)氫鍵相互連接。

通常所說(shuō)的納米微粒是指顆粒尺寸為納米量級(jí)（1〜100nm)的超細(xì)微粒。根據(jù)高嶺土的晶體結(jié)構(gòu)和納米顆粒所具有的特點(diǎn)，納米級(jí)高嶺石顆粒的較小尺度應(yīng)建立在其結(jié)構(gòu)不遭到破壞（保持其物理、化學(xué)穩(wěn)定性）的基礎(chǔ)上，這樣顆粒才會(huì)兼具高嶺土以及納米顆粒的特性。