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埃洛石

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定义：化学式为Al4(Si4O10)(OH)8·4H2O，晶体属单斜晶系的层状硅酸盐矿物。

学科：材料科学技术_天然材料_矿物

相关名词：铝硅酸盐 沉淀法 溶胶-凝胶法 比表面积

【延伸阅读】

埃洛石是一种天然存在的具有纳米管状结构的矿物质，主要由高岭石组成，具有1∶1型的层状铝硅酸盐化学成分，内层为Al-OH原子团，外层为Si-OH和Si-O-Si原子团。这些管道内部空心，外部则是一层层的铝硅酸盐结构，既坚固又具有一定的弹性。在自然界中，埃洛石经历了长时间的地质作用，主要形成于富含硅酸盐的土壤或沉积物中，经过长期的水热活动和岩石风化作用，逐渐演化而成。其直径在0.1~0.4μm之间，长度通常小于0.5μm。

埃洛石的制备方法主要有天然提取法和合成法。天然提取法是从自然界的埃洛石矿床中提取，但矿床资源有限，无法满足大规模生产和应用的需求。

合成法主要有：

1.溶液沉淀法。通过模拟自然界中埃洛石的形成过程，将铝盐和硅酸盐溶解在水中，通过调节溶液的pH和温度，促使铝离子和硅酸根离子逐渐沉淀形成埃洛石的前体，这些前体会逐渐转变为具有典型管状结构的埃洛石。

2.溶胶-凝胶法。通过将铝醇盐和硅醇盐混合在有机溶剂中，形成均匀的溶胶。通过水解和缩合反应，溶胶逐渐转变为凝胶状物质。通过干燥和煅烧处理，得到高纯度的埃洛石产品。

3.微波辅助和超声波辅助合成法。利用特殊的物理场效应，能够在短时间内高效地合成埃洛石，且所得产品的质量和均一性都有显著提升。这些方法在一定程度上可以实现埃洛石的大规模制备，并且还可以通过调整合成条件来调控埃洛石的形貌、尺寸和结构。

埃洛石的性质非常独特，具有结构疏松多孔、吸附能力好、比表面积大、化学性质温度、生物活性稳定、毒性低、耐热性强、机械性能良好、低密度等特点，应用非常广泛。

1.在化妆品行业，埃洛石可以作为天然的添加剂，用于控油、吸湿和释放香气。

2.在农业领域，可以作为缓释肥料的载体，提高肥料的利用率。

3.在生物医学领域，埃洛石被广泛研究作为药物递送系统的一部分，它能够装载药物分子进入人体，实现靶向治疗和控制释放。而且，埃洛石良好的亲水性使其遇水快速团聚，可用于伤口的快速止血。

4.埃洛石还被用于催化反应，用作催化剂及催化剂载体。例如，在合成氨、氧化脱硫、加氢等反应中，埃洛石可以作为催化剂或催化剂载体，提高反应效率和选择性。

5.在环境保护领域，埃洛石可以用于去除水中的重金属离子、有机污染物等，还可以用于大气污染治理，如去除SO2等有害气体。

6.用于传感器制造。研究者利用埃洛石的高灵敏度和稳定性，开发出了检测气体泄漏的高性能传感器。

7.用于能源存储与转换。应用于锂离子电池、超级电容器等能源存储设备，以及燃料电池、电解水等能源转换领域。

（延伸阅读作者：吉林农业大学资源与环境学院 洪波教授）