国家自然科学基金混维凹凸棒石黏土应用现状与前景展望卢予沈1,2，牟斌1,2，惠爱平1,2，杨芳芳1,2，王爱勤1,21.中国科学院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室,甘肃兰州730000；2.中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学发展中心,甘肃兰州730000中图分类号：TD985文献标识码：A文章编号：1001−0076（2023）01−0001−13DOI：10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.07.018摘要混维凹凸棒石黏土的主要矿物成分是凹凸棒石，还含有伊利石、绿泥石、高岭石和伊蒙混层黏土等，大多呈现砖红色、灰色或土黄色。由于共存矿物组成相对复杂和色泽较深，混维凹凸棒石黏土过去常常被认为是低品位矿，不具备工业应用价值。随着高纯凹凸棒石黏土资源的快速消耗，自然界中储量更大的混维凹凸棒石黏土高值利用受到了重视。介绍了混维凹凸棒石黏土中黏土矿物含量差异、棒晶发育和类质同晶取代等主要特征，系统总结了在环境污染物吸附、土壤改良与修复、功能复合材料及其结构演化等方面的应用研究现状，从工业潜在应用角度展望了未来研究的重点方向，以期为我国混维凹凸棒石黏土的高效利用提供新视角。关键词混维凹凸棒石黏土；特征；应用；功能材料；黏土矿物转化引言凹凸棒石（又名坡缕石）是一种具有规整孔道（0.37nm×0.64nm）和一维棒晶（长约1～5μm，直径约20～70nm）形貌的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物。凹凸棒石黏土是以凹凸棒石为主要矿物成分的黏土。从20世纪80年代以来，我国凹凸棒石黏土应用研究和产业发展经历了起步、仿制和自主创新等阶段，围绕资源分布、矿物组成、理化性质、表面改性和功能应用等方面开展了大量研究工作并取得长足进展[1]。近年来，随着矿物学与化学、材料学、环境科学等多学科的交叉融合，有效促进了凹凸棒石从脱色剂、干燥剂、增稠剂、土壤修复、肥料助剂等传统应用领域逐步拓展到储能材料[2]、生物医学材料[3]、智能传感材料[4]、功能涂层[5]、防腐材料[6]、屏蔽材料[7]和催化材料[8]等高端应用领域，进一步凸显了凹凸棒石的载体性能和增韧补强性能（图1）。作者团队发展了“对辊处理−制浆提纯−高压均质−乙醇交换”一体化工艺，解决了凹凸棒石棒晶束解离过程中棒晶损伤和干燥过程中棒晶二次团聚的技术难题，实现了从矿物材料到纳米材料的根本性转变[9]，为应用导向的纳米功能材料构筑和高效利用奠定了基础[10]。图1凹凸棒石的吸附性能、胶体性能、载体性能和补强性能示意图Fig.1Schematicillustrationofad...
