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(jié)合而成的化合物的總稱。它在地殼中分布廣，是構(gòu)成多數(shù)巖石和土壤的主要成分。硅酸鹽制品和材料廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)、科學研究及日常生活中。硅酸鹽由于其結(jié)構(gòu)上的特點，種類繁多，它的基本結(jié)構(gòu)是硅—氧四面體；在這種四面體內(nèi)，硅原子占據(jù)中心，四個氧原子占據(jù)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(chǎn)的需求大大超過對金屬礦產(chǎn)的需求。硅鋁酸鹽礦物在人們的生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)缪菰絹碓街匾慕巧?。硅鋁酸鹽可廣泛應(yīng)用于建材行業(yè)、石油煉制、塑料加工、輕工業(yè)、生物醫(yī)藥等方面[1]，是一類重要的礦產(chǎn)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(jié)構(gòu)比例。由于鋁的取代程度不同，結(jié)合的其他金屬陽離子的種類比較多，加之礦物中原子間結(jié)合方式的差異，就形成了各種結(jié)構(gòu)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(lǐng)域，一個是分子篩和介孔材料方面，這種材料可被廣泛應(yīng)用于工業(yè)催化等領(lǐng)域，所以一直備受關(guān)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?；馃?。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(wěn)定性及生物相容性，在醫(yī)學上也引起了人們大的興趣。

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(xiàn)立方體結(jié)構(gòu)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(yōu)異的性質(zhì)，硅鋁酸鹽可廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)、科學研究、生物醫(yī)藥等各個領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。