8大类环境矿物材料及最新研究进展

沸石具有大量孔穴和孔道，对气体分子具有较强的吸附能力，常被用于吸附甲硫醇、氨气、苯气体、甲醛、甲烷等。

膨润土、海泡石等具有强的气体吸附性能，常作为吸附介质用于处理NH3、SO2、H2S等有害气体。

在矿物材料的改性和制备研究方面：

高如琴等以硅藻土为主要原料制备出电气石修饰的硅藻土基内墙材料，对甲醛有很好的去除效果。

马剑对凹凸棒石进行改性，用于吸附CO2。硅烷改性硅藻土、H2SO4改性海泡石被用于吸附甲醛。

3、土壤污染治理材料

我国土壤污染问题日益严重，其中以重金属污染最为典型。矿物材料具有来源广、成本低、使用方便、对重金属污染治理效果优良等突出特点，已成为土壤污染治理的优选材料。

黏土矿物是土壤的主要组分之一，通过离子交换、专性吸附或共沉淀反应可降低土壤中重金属的活性，以增强土壤的自净能力，达到钝化修复目的。

海泡石与石灰石、磷肥及膨润土联合施用可促进污染土壤中镉的固定，凹凸棒石对镉的最大吸附量可达40mg/g，高于普通黏土矿物；硅藻土、羟基磷灰石等也被用于重金属污染土壤的修复。

此外，对天然矿物进行改性或者制备成复合材料，可进一步提高其固持重金属的性能，而成为高效的土壤污染治理材料。改性纳米沸石能显著降低土壤有效镉含量；改性海泡石可吸附固定土壤中的As3+和As5+。

另外，磁性矿物材料和磁分离技术也被广泛使用。有研究用溶剂热法制备了Fe3O4/膨润土复合材料及磁性膨润土，使其具备了较高的饱和磁化强度，可作为吸附剂并能通过磁分离技术从体系中分离。

4、噪音污染治理材料

城市噪声污染是四大环境公害之一，是21世纪环境污染控制的主要对象，城市环境噪声污染已成为干扰人们正常生活的主要环境问题之一。全国有四分之三以上的城市交通干线噪声平均值超过70dB。一些多孔矿物材料如膨胀珍珠岩板和火山岩板等具有吸声的功能，其相关研究已取得较大进展。

蛭石是一种吸音性能优良的矿物，近年来常作为硬质吸声材料在建筑领域使用。习永广和彭同江将膨胀蛭石与石膏进行复合，所制备的材料可用于隔热、吸声和湿度调节。范晓瑜将蛭石与PVC复合，并对复合材料的隔声性能、力学性能、阻燃性能进行了研究，分析了材料隔声量与声压级、物料含量、面密度等之间的关系。

5、节水防渗材料

一些天然矿物由于具有较好的低渗透性和化学稳定性，以及储量丰富、价格便宜等特点，被当作防渗材料被广泛用于生活垃圾填埋场、工业危险废物填埋场、矿山尾矿处理、油槽防漏，以及地下建筑和景观工程、地铁、隧道、水利工程等领域。其中，膨润土被认为是最合适的防渗材料。

孙志明等对改性膨润土作为垃圾填埋场的防渗材料进行了研究，结果表明聚丙烯酰胺改性膨润土作为填埋场防渗衬层的效果良好。

王丫丫等以红黏土为主要原料，添加高分子羧甲基纤维素钠制备红黏土防渗材料，该材料对环境无毒无污染，原材料廉价易得，具有很大的实际应用前景。

6、荒漠治理材料

土地荒漠化、沙漠化是全世界面临的一个长期问题，是我国当前面临的最为严重的生态问题之一，也是我国生态建设的重点和难点。

王爱娣以自然界分布广泛、储量丰富的天然红土和黄土为主要成分，与环境友好型高分子（CMC，PVA）和生物高分子（植物秸秆）进行复配，制备出天然黏土基固沙材料。冉飞天以聚乙烯醇、凹凸棒石黏土和部分中和的丙烯酸为原料制备高吸水复合材料，能够显著提高固沙试样的抗压强度。这类复合材料可以保护沙生植物的生长，使其根系免受风沙的侵蚀，同时可以为其生长提供一定的营养，有保温、保水作用，对沙漠地区植被的恢复有重要作用。

7、防辐射材料

放射性核素半衰期长，伴有放射性和化学毒性，基本上不经历生物或化学降解过程，因而在环境中可长期存留并富集。

胡小强等合成了含CsA沸石，它对模拟核素Cs+具有较好的去除效果（去除率可达97.95%）；赖振宇将磷酸镁水泥用于固化中低放射性废物，包括用于处理中低放射性焚烧灰，结果表明磷酸镁水泥对Cs和Sr均具有较好的吸附性能，对Sr吸附率高达97.72%。

石墨是我国的优势矿产资源，因其具有较好的力学性能和稳定性能，而成为核科学和工程中的重要材料。例如，以熔化的氟盐做核燃料载体的第四代反应堆———熔盐堆，就是以石墨作为中子慢化剂和反射体，与燃料盐直接接触。

8、保鲜防霉材料

微生物破坏商品包装致使食品腐败变质，缩短食品的货架寿命，甚至威胁人类健康和环境安全，这使得保鲜防霉材料研究受到关注。

2011年，欧洲食品安全局发表了一项关于层状硅酸盐特别是膨润土的研究，验证了膨润土作为食品添加剂的安全性，并证明了膨润土对牛奶中黄曲霉素的还原作用。膨润土有较强的吸附能力和粘结能力，作为防霉剂可有效防止食品含水量偏高。林宝凤等采用离子交换方法制备了壳聚糖/膨润土/锌复合物，并研究其在蒸馏水和盐水中的缓释行为及抗菌性能。段淑娥以银-组氨酸配位阳离子为前驱体，以蒙脱石为载体，制备了抗变色耐盐性的载银抗菌剂。

来源：吕国诚,廖立兵,李雨鑫,等.快速发展的我国矿物材料研究——十年进展(2011～2020年)[J/OL].矿物岩石地球化学通报返回搜狐，查看更多