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掃描電鏡下硅鋁酸鹽形貌

提供來源:上海百賀 日期:2023年11月16日

 硅酸鹽指的是硅、氧與其它化學元素 (主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等)結合而成的化合物的總稱。它在地殼中分布廣,是構成多數巖石和土壤的主要成分。硅酸鹽制品和材料廣泛應用于各種工業、科學研究及日常生活中。硅酸鹽由于其結構上的特點,種類繁多,它的基本結構是硅—氧四面體;在這種四面體內,硅原子占據中心,四個氧原子占據四角。這些四面體,依著不同的配合,形成了各類的硅酸鹽。

 

      二十一世紀人類對非金屬礦產的需求大大超過對金屬礦產的需求。硅鋁酸鹽礦物在人們的生產領域將會扮演越來越重要的角色。硅鋁酸鹽可廣泛應用于建材行業、石油煉制、塑料加工、輕工業、生物醫藥等方面[1],是一類重要的礦產資源。硅鋁酸鹽材料主要是由硅氧四面體、鋁氧四面體及金屬陽離子組成的,硅鋁酸鹽礦物的分子式可以寫為:xAl2O3·ySiO。在硅鋁酸鹽中氧化硅和氧化鋁的比例不恒定,主要有1:1、2:1兩種結構比例。由于鋁的取代程度不同,結合的其他金屬陽離子的種類比較多,加之礦物中原子間結合方式的差異,就形成了各種結構不同的硅鋁酸鹽礦。

      硅鋁酸鹽的合成研究主要集中在以下幾個領域,一個是分子篩和介孔材料方面,這種材料可被廣泛應用于工業催化等領域,所以一直備受關注。再就是在玻璃陶瓷方面的研究,因為鋁硅酸鹽是玻璃陶瓷的主要成分,一些特殊性能玻璃陶瓷的不斷問世,說明人們對這方面的研究一直非常火熱。對天然的粘土礦物進行改性,或用有機聚合物材料對粘土礦物進行插層從而獲得新的性能材料的研究。多孔性硅鋁酸鹽材料也因具有較強的吸附性能、穩定性及生物相容性,在醫學上也引起了人們大的興趣。 

 

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圖1:COXEM臺式掃描電鏡實物圖

      本文利用分辨率COXEM臺式掃描電鏡(圖1)配置高分辨率(5nm@30kV)二次電子探測器對硅鋁酸鹽材料進行微觀形貌觀察(圖2),從SEM圖中我們可以看到硅鋁酸鹽呈現立方體結構且表面比較光滑,顆粒大小分布比較均勻,尺寸約在幾微米左右。因其自身優異的性質,硅鋁酸鹽可廣泛應用于各種工業、科學研究、生物醫藥等各個領域,應用前景十分廣闊。

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圖2:COXEM掃描電鏡下硅鋁酸鹽的SEM圖

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