基本介紹
- 中文名：天然納米材料
- 尺度範圍：一般在11100 nm
- 礦物學名稱：蒙脫石
- 分子粒徑：10－11～10－9m
簡介,膨潤土,膨潤土的套用,環境保護,沙漠化治理,
簡介
一般把材料的基本結構單元至少有一維處於納米尺度範圍(一般在11100 nm)，並由此具有某些新特性的材料稱為納米材料。
膨潤土
膨潤土的膨脹力特強，其原因是膨潤土具有物理化學性強、結合水的能力強等特性。通常在與水接觸24h開始水化，膨脹4～5倍，48h水化完成，變成原來顆粒體積的10～15倍甚至30倍的凝膠體。其滲透率可減至10－11cm/s。
我國的膨潤土資源極為豐富，遍布26個省市，儲量世界第一，但開發套用的極少。我國的膨潤土品質優良，性能與美國懷俄明州的一樣，我國新疆的膨潤土有的性能優於美國。膨潤土除可用作防水材料外，還可用於沙漠化治理、污水處理、生物給養、食品、藥品、紡織、輕工、石油、冶金等各行業。用中國膨潤土製成的納米防水毯、板及附屬產品已通過建設部科技發展促進中心組織的專家技術鑑定，產品可供國內外廣泛套用。
膨潤土的套用
環境保護
環境保護是當今生態環境首要課題。天然納米材料——膨潤土在環保中套用在國外已相當廣泛。膨潤土可作為有害物質吸附劑，渾濁水的澄清劑，放射性廢料和有毒物料的密封劑，被污染水的防水劑、污水處理劑、洗滌助劑等，但我國開發研究套用的較少。
1.在廢料處理方面的套用
(1)用天然鈉基膨潤土做垃圾填埋場的防滲層國外用膨潤土毯(板)、粉做垃圾填埋場防滲層的很多，尤其是德國、韓國、日本，美國用的更多，我國也已開始使用。因膨潤土具有高度的水密實性和自我修補、復原功能，在理論上是接近完美的防滲材料。2002年世界足球杯的賽場就在一個特大的垃圾填埋場上建成，其上下四周全部用膨潤土毯做防滲層。而韓國15年前所建的填埋場所用防滲材料與我國以前建的填埋場一樣，防滲材料的耐久性差，有的嚴重污染地下水。要修復這些防滲層，杜絕滲漏，需花原造價5倍的代價。
2.在廢水廢油處理中的套用
(3)用膨潤土處理、吸附廢油用膨潤土處理快餐的煎炸廢油、油污十分有效。膨潤土是很好的吸附劑，用膨潤土吸附電力行業絕緣油在國外很盛行；海上油船泄漏的油浮在海面上，國外是在其上撒吸附劑後結塊清除。
(4)用膨潤土做洗滌用品用膨潤土洗滌羊毛等在古羅馬、古埃及公元前3000年已開始，現代洗滌劑摻入一定量的膨潤土，可增加其洗潔力度。
3.在廢氣處理中的套用
4.膨潤土在軟水劑、澄清劑中的套用
(2)膨潤土可使果汁、糖汁澄清。
(3)膨潤土可使硬水軟化。
5.膨潤土做防滲材料可抵禦海水對淡水、土地的鹽化侵害
沙漠化治理
沙漠化土地在我國30個省區市的851個縣旗均有分布，這些荒漠化土的顆粒較粗，一般呈細砂、粉砂狀，無粘性，滲水性強。而膨潤土的顆粒極細，有較強的膨脹性、粘性，兩者混合拌勻，即可變成能保水的種植土。膨潤土含有許多有利於動、植物生長的成分，可以為動、植物提供多種營養。
1.中國膨潤土的分布和幾個大沙漠鄰近，有利於治理荒漠化
從中國地圖和中國膨潤土分布圖上可以清楚地看出：內蒙古的渾善達克沙地，就在北京的正北邊，離盛產膨潤土的興和、張家口、赤峰都不太遠；毛烏素沙地、庫布齊沙漠、烏蘭布和沙漠、騰格里沙漠、巴丹吉林沙漠等附近也有膨潤土礦床。新疆的庫母塔格沙漠、古爾班通古特沙漠、塔克拉瑪乾沙漠邊上均有優質膨潤土礦床。中國目前勘探出的最大膨潤土礦儲量50億噸，品質比美國的優良，離古爾班通古特沙漠較近。託克遜、柯爾鹼有優質膨潤土礦床，離塔克拉瑪乾沙漠也不遠。甘肅金昌也有膨潤土礦床，離騰格里沙漠和巴丹吉林沙漠都很近。
2.在沙漠下的暗河、水庫對治沙很有利
膨潤土是很好的防水材料，在表層沙下鋪一層膨潤土(一薄層)即可儲水。用膨潤土做防水層也可以建大量的儲水塘、池、庫、渠，再將沙漠下暗河、水庫里的水抽上來，儲住，慢慢用。最近地質部門在塔里木大沙漠的北部勘察出儲水量很大的地下水庫，可用膨潤土與當地土混合建輸水渠，將水引向四面八方。
3.膨潤土具有有利於沙漠化治理的特性
膨潤土的抗滲性和抗凍性好；壓縮性和固結性好；對沙土的穩定性好；膨潤土的密實性、自保水性、永久性抵消了沙化土的種種缺陷；能增加沙土的粘性和保水能力；用膨潤土作動物飼料添加劑可提高牛、羊產奶量、雞的產蛋量、營養成分等，有利於動物圈養。
4.用膨潤土能快速修建儲水池、儲水窖、輸水渠
用膨潤土防滲層鋪河道，可把有限的水引向遠方。膨潤土防水層可用天然鈉基膨潤土粉直接鋪，也可以用膨潤土與當地土攪拌夯實，也可以將膨潤土夾在兩層織物之間形成防水(滲)毯(板)，快速修建起儲水池、儲水窯、輸水渠。
沙漠裡移動的沙中，沒有粘粒，粉沙也很少，主要是中、細沙，蓄不了水，可供植物生長的營養成分也很少，治理、綠化、恢復生態平衡很困難。沙漠化土壤的粒徑大約在0.01～0.1mm的居多，很鬆散，易透水。而膨潤土的粒徑多小於0.002mm，遇水可膨脹10～30倍。因此，在沙土中稍摻加一些膨潤土就可以防止水流失，植物就可以生長。
國外治理沙漠化最成功的以色列，把貧瘠的荒漠變成節水、節肥的高產良田。美國亞利桑那州的南端，離墨西哥最近的城市圖桑是建在沙漠中的城市，該城市像森林，也像野生植物園。該地年降雨量僅275mm，卻能生長成百上千種沙漠植物和生存種類繁多的動物。亞利桑那大學的綠色草坪下有防滲層，也有定時噴水的噴頭，既節水又節能。
由於沙漠地區一般日照時間很長，晝夜溫差大，能在改造好的節水、節肥植被土上加篷，當年就會有可觀的收穫。而在飛播植綠時可將種子先用水拌、再用膨潤土拌，其出芽率和成活率都會大大提高。膨潤土還是各種肥料的很好載體。
6.套用系統工程治理沙漠化
(1)徹底治理沙漠化，必須各地都選好治理點，再以點帶面。選點最好離能取水的地點近，離膨潤土產地近，以便快速由點推向面，地毯式地向沙漠化中心進展，最先做的是蓄水、修路。
