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层状硅酸盐等非金属矿物的表-界面物理化学研究
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2008
  • 中图分类:
    P574
  • 关键词:
  • 成果简介:
    何宏平研究员完成的该项成果,从我国矿物学发展与矿产资源分布的特点与实际出发,利用现代谱学和微束分析技术,针对层状硅酸盐等非金属矿物及其处理产物的局域结构环境、矿物表面的活性与界面反应性、环境污染物与矿物的界面作用机制等国际矿物学界高度关注的理论问题,开展了深入而细致的研究,并获得如下重要创新成果:1)从原子局域结构环境的角度,揭示了烧变高岭石和活化蒙脱石的活性来源和随机缺陷密度对高岭石热稳定性及相转化行为的制约机制;探明了硅藻二氧化硅矿物表面羟基、固体酸位的表-界面活性及其调控机理。2)提出了柱撑离子在粘土矿物层间排列与演化模式,建立了其分子结构模型;首次发现了无机柱撑蒙脱石中的新型层离型介孔结构,阐释了其特殊性质的形成机制;3)揭示了Cu2+等重金属离子在蒙脱石等粘土矿物中的赋存状态,发展和完善了粘土矿物对重金属离子的吸附理论;率先建立了柱撑粘土对典型有机污染物吸附作用的科学构效关系;4)探明了粘土矿物负载抗菌活性组分与肥料养分的微观机制,在此基础上获得了新型矿物基复合材料制备的新技术。上述研究成果不仅从原子、分子水平上阐释了表面功能基活性的结构本质,同时也为矿物基材料的分子设计、制备和应用提供了理论依据和技术途径。相关成果丰富和发展了矿物表-界面研究的相关理论,解决了有关矿物微结构与表面活性研究的关键性难题,提出了矿物界面反应机制的新观点与新证据,建立了一整套非金属矿物表面物理化学的研究方法。该项成果已出版学术专著2部,获得国家发明专利7项,发表论文120篇,其中SCI论文43篇。大多数论文发表于国内外相关领域的重要学术刊物上。有关“高岭石随机缺陷密度对高岭石热稳定性及相转化机制的影响”,“层离型介孔结构无机柱撑蒙脱石的发现”和 “有机柱撑粘土层间微结构研究”等一批成果被国外同行认为是近年相关研究中的重大突破,获得了国际同行的广泛关注和肯定。
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