环境矿物材料的研究现状与展望.pdfVIP

10 湖北化工 　　　　　　　　　　　　　　　2003 年第 3 期 环境矿物材料的研究现状与展望 张立娟 ,孙家寿 (武汉化工学院环境科学工程系 ,湖北 武汉 430074) 　　摘 　要 :阐述了环境材料与传统矿物材料及新矿物材料之间的关系 。综述了近年来传统矿物材料环境协调性改性 及新矿物材料在环境污染治理方面的研究进展 。 关键词 : 环境矿物材料 ;环境污染治理 ;环境负荷 中图分类号 :X383 文献标识码 :A 文章编号 :1004 - 0404 (2003) 03 - 00 10 - 03 1 　矿物材料与环境矿物材料的关系 传统矿物材料主要作为功能材料和结构材料 。功 ( ) [ 1 ] 矿物材料是根据天然矿物 包括某些岩石 的物理 能材料能够实现效应间的转换如 光 - 电材料 、光 - 和化学性质 ,经过选矿 、加工 、合成或晶体生长 ,研制出 光材料 、热 - 电材料 、热 - 光材料 、电- 电材料 、电- 光 的不同用途的新材料[ 1 ] 。其内涵体现在 :矿物材料是 材料 、电- 磁材料 、电- 声材料等等 。其中金红石是优 源 自天然矿物 ,而不是经化学合成制备 ;是直接利用矿 良的电- 电材料和电 - 光材料 。除此之外 ,它的一种 物本身作为一个整体具有的物理和化学性质而不是仅 性能是值得注意的: 1969 年 日本科学家[ 6 ] 发现“本多 仅利用其中的有用元素 ;是对矿物经过超细粉碎 、表面 - 藤岛”效应 ,即某些半导体陶瓷在一定波长的光波照 改性 、优化 、钝化 、纯化等加工处理后得到的产品 ,而这 射下 ,能产生自由电子 - 空穴对 ,它们能使空气中的氧 种产品是否仍归于矿物材料主要取决于加工后产品的 或水中的溶解氧活化 ,产生活性氧及 自由基 : [2 ] hν hν 主要成分及利用性质 。传统矿物材料按其用途不同 - - ( ) + ( ) O + e O 活性氧 　H O + h 2 ·OH 自由基 2 2 2 有主要利用体积降低产品成本的体积矿物材料 ;主要 活性氧和自由基具有很高的反应活性 , 当污染物 利用矿物光 、声 、电、磁 、热等功能性质的功能矿物材料 ( ) 如有机物和金属离子 吸附于半导体表面时 ,就会与 和主要利用矿物力学性质的结构矿物材料 。目前正成 自由电子或空穴结合 ,发生氧化还原反应 ,从而达到消 为研究热点的新型矿物材料有纳米矿物材料 、微孔矿 除污染之 目的[7 ] 。目前 , TiO2 光催化性能的研究呈指 物材料和环境治理矿物材料 。与传统材料概念相比, 数级增长 ,在水 、空气 、污水处理领域