凹凸棒石:从矿物材料到功能材料

凹凸棒石(attapulgite)是一种天然的一维纳米级含水富镁铝硅酸盐黏土矿物,具有纳米棒状晶体结构、纳米孔道和表面活性基团,作为重要的基础材料在农业、化工、环保、吸附分离和复合材料等领域得到了广泛应用.近年来,凹凸棒石纳米化技术取得快速发展,天然凹凸棒石矿物中的棒晶束或聚集体得以高效解离成单分散的纳米棒晶,同时保留了硅酸盐黏土矿物的环境友好特性,实现了黏土矿物材料向纳米材料的转变.凹凸棒石集纳米棒晶和纳米孔道于一体的独特结构,使其既可以通过棒晶和表面基团构筑纳米复合材料,也可以通过其纳米孔道构筑杂化功能材料.因此,凹凸棒石成为构筑形形色色功能材料的"新宠",实现了黏土矿物材料的纳米功能化应用.本文在介绍凹凸棒石晶体结构及理化性质的基础上,重点综述了凹凸棒石棒晶束解离纳米化、结构调控和新型功能材料构筑(吸附材料、胶体材料、杂化材料、聚合物复合材料、仿生涂层、催化和能源材料)等方面的最新研究进展,并展望了凹凸棒石研究与功能化应用的发展前景,旨在为凹凸棒石乃至其他黏土矿物及其功能材料的研究起到抛砖引玉的作用.