扫描电镜下硅铝酸盐形貌

北京欧波同光学技术有限公司

2023/11/10 10:02

硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称。它在地壳中分布极广，是构成多数岩石和土壤的主要成分。硅酸盐制品和材料广泛应用于各种工业、科学研究及日常生活中。硅酸盐由于其结构上的特点，种类繁多，它的基本结构是硅—氧四面体；在这种四面体内，硅原子占据中心，四个氧原子占据四角。这些四面体，依着不同的配合，形成了各类的硅酸盐。

二十一世纪人类对非金属矿产的需求大大超过对金属矿产的需求。硅铝酸盐矿物在人们的生产领域将会扮演越来越重要的角色。硅铝酸盐可广泛应用于建材行业、石油炼制、塑料加工、轻工业、生物医药等方面[1]，是一类重要的矿产资源。硅铝酸盐材料主要是由硅氧四面体、铝氧四面体及金属阳离子组成的，硅铝酸盐矿物的分子式可以写为：xAl2O3·ySiO。在硅铝酸盐中氧化硅和氧化铝的比例不恒定，主要有1：1、2：1两种结构比例。由于铝的取代程度不同，结合的其他金属阳离子的种类比较多，加之矿物中原子间结合方式的差异，就形成了各种结构不同的硅铝酸盐矿。

硅铝酸盐的合成研究主要集中在以下几个领域，一个是分子筛和介孔材料方面，这种材料可被广泛应用于工业催化等领域，所以一直备受关注。再就是在玻璃陶瓷方面的研究，因为铝硅酸盐是玻璃陶瓷的主要成分，一些特殊性能玻璃陶瓷的不断问世，说明人们对这方面的研究一直非常火热。对天然的粘土矿物进行改性，或用有机聚合物材料对粘土矿物进行插层从而获得新的性能材料的研究。多孔性硅铝酸盐材料也因具有较强的吸附性能、稳定性及生物相容性，在医学上也引起了人们极大的兴趣。

图1：COXEM台式扫描电镜实物图

本文利用超高分辨率COXEM台式扫描电镜（图1）配置高分辨率（5nm@30kV）二次电子探测器对硅铝酸盐材料进行微观形貌观察（图2），从SEM图中我们可以看到硅铝酸盐呈现立方体结构且表面比较光滑，颗粒大小分布比较均匀，尺寸约在几微米左右。因其自身优异的性质，硅铝酸盐可广泛应用于各种工业、科学研究、生物医药等各个领域，应用前景十分广阔。

图2：COXEM扫描电镜下硅铝酸盐的SEM图

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参考文献

Mohamed H.M. Ahmed, Oki Muraza, Adnan M. Al Amer, et al. Development of desilicated Eu-1 zeolite and its application in conversion of dimethyl ether to olefins[J]. Microporous and Mesoporous Materials, 2015, 207:9-16.

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