郑佳文, 赫伟东, 郭颖赫, 柳静献
(东北大学 资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳 110819)
随着环境问题的日益严重,将矿物材料应用于环境净化的研究已引起人们对材料科学领域的广泛关注.由多种元素复合组成的极性硅酸盐矿物是一种环境友好材料,能够产生104~107V/m的自发表面电场[1-2].除了拥有自发电场外,极性硅盐的其他显著特征包括压电性、热释电性和释放负离子特性均使其可以在功能环保材料中得到充分利用.目前的对极性硅盐的功能环保材料研究主要集中水净化领域,很少讨论其在空气过滤材料中的应用.过滤材料是控制空气中微细颗粒的核心.当阻力不变时,如何提高过滤效率是业界追求的目标.根据极性硅盐自发极化产生的电极特性增强对空气中的颗粒物的吸附作用和有害气体的降解作用,研究对空气过滤材料的性能提升势在必行.由于极性硅盐种类繁多,因此需要根据极性硅盐的极化性能对不同种类极性硅盐进行鉴别选优,以便开发出性能更优越的空气过滤材料,研究不仅有助于加深对过滤用极性硅盐粉末性质的了解,更能将我国丰富的极性硅盐资源最大化利用,增强经济效益,对我国矿产资源的综合利用和空气污染中的颗粒物的有效控制都具有重大意义.
极性硅盐的晶体结构相对复杂,如图1所示,一般化学式为XY3Z6(T6O18)(BO3)3V3W.其中X表示Ca,Na,K,空位;Y表示Li,Mg,Fe2+,Mn2+,Zn,Al,Cr3+,V3+,Fe3+,Ti4+,空位;Z表示Mg,Al,Fe3+,Cr3+,V3+;T表示Si,Al,B;V表示OH,O;W表示……