硅藻矿晶

第一章硅藻和硅藻土第一节硅藻硅藻是一种单细胞藻类，它的形体极为微小，一般只有十几微米到几十微米。

据有关资料记载，世界上最小的硅藻只有一微米，最大的硅藻有三、四千微米。

由于硅藻壳体十分微小，所以直到显微镜问世以后，人们对它才逐渐有所了解。

因为硅藻的微小，用眼睛是看不见的，至于对它的形态、微细结构的研究，就得用电子显微镜放大后才能对其作更深一步的研究。

硅藻在地球上的分布极为广泛，几乎有水的地方都有它的存在。

由于硅藻能进行光合作用，自制有机物，加上其繁殖速度快，数量大，所以它也是水中的动物的氧气的提供者之一。

水产品如渔业的兴衰与它的存在有着间接关系。

在不同的水体（如淡水、咸水）中，硅藻的组成不同，并且它生存时代的周围环境发生变化时，生活在这些水体的硅藻也随之发生相应的变化。

在某些特定的环境下，例如淡水、阳光充足、水中有大量的火山爆发后产生的二氧化硅可溶性硅质来源和富含二氧化硅的岩石经风化分解为可溶性硅质来源时，生活在水体中的硅藻能以惊人的速度生长繁殖，它们的遗骸沉积到水底被埋藏起来，当其堆积到一定厚度就成为我们今天所见到的硅藻土。

适宜硅藻生长、繁殖的有利条件是：①利于光合作用和沉积作用发生和进行的浅水盆地；②有丰富的可溶性二氧化硅的来源；③有丰富的营养物供应。

硅藻是组成硅藻土的主要部分，而硅藻堆积时共生和伴生有各种各样的杂质与其一起堆积，一张办公桌几天不清扫一下，也会落上一层灰尘，何况漫长的堆积过程中，不可避免地杂质也将与硅藻堆积在一起，成为硅藻土，为此，可以说硅藻土除了含有硅藻外，不可能不含有其他杂质。

而我们优选硅藻精土，就是把原土中的硅藻富集起来，把其共生的杂质出去。

第二节硅藻的形态和结构每一个活的硅藻细胞都有上下两个壳，它的上壳比下壳稍大，互相扣合在一起构成一个硅藻细胞（如图 1 所示）。

图 1 硅藻细胞纵切面A 、表面，B 、下壳，C、环壳面， D 、上下壳连接带每个壳都由壳面，环壳面，上下壳连接带三部分组成。

硅藻土的主要成分是
硅藻土是一种由海洋植物和动物的遗骸堆积而成的沉积物，也是一种
特殊的杂质矿物质，主要由硅酸盐和氧化物组成。

它的主要成分包括硅酸
盐矿物、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾等。

硅藻土的主要成分是硅酸盐矿物，其中包含的硅元素具有重要的理化
性质。

硅酸盐是一种由硅氧化合物和金属元素或氢离子组成的化合物，硅
酸盐中的硅元素为四氧化硅（SiO2），即二氧化硅。

硅藻土中的硅酸盐矿
物主要包括硅藻石、泥嵌硅藻石等。

硅藻石是硅藻土中的主要矿物物种，其化学成分主要为氧化硅（SiO2）和氧化铝（Al2O3），其中硅元素含量高达50%以上。

硅藻石的晶体结构
以硅酸链和氢氧钠分子构成，呈螺旋状排列，形成一种孔隙结构。

这种孔
隙结构使得硅藻土具有极强的吸附能力，并能够吸附和去除空气中的有害
物质以及水中的杂质和异味。

除了硅酸盐矿物外，硅藻土中还含有少量的氧化铝（Al2O3），氧化
铝是一种无定形氧化物，具有良好的吸附和催化性能。

氧化铝的存在使得
硅藻土具有更大的比表面积和更强的吸附能力。

此外，硅藻土还含有一些
其他的氧化物，如氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化钠（Na2O）和氧
化钾（K2O）等。

这些氧化物在硅藻土中起到维持其骨架结构和调节其化
学性质的作用。

总的来说，硅藻土的主要成分是硅酸盐矿物，其中硅藻石是最主要的
成分。

除了硅酸盐矿物外，硅藻土还含有氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化
钠和氧化钾等氧化物。

这些成分赋予了硅藻土独特的物理化学性质和广泛
的应用价值。

硅藻土矿物复合材料讨论现状1硅藻矿物复合材料应用现状由于（硅藻土）独特的硅藻壳体结构，本身具有较大的孔隙，且密度小、比表面积较大、吸水率高等特性，其在食品和药品、健康与环保、保温隔热、化工等领域有着良好的应用前景。

目前，世界硅藻土消费量超过200万t/年，重要消费领域为助滤剂、保温隔热、功能填料和吸附剂（环保）等方面。

美国硅藻土的重要消费领域为助滤剂（约占67%），其次是功能填料和吸附剂（环保材料）；我国近几年硅藻土年消费量约为45万吨，重要消费领域是助滤剂和隔热保温材料，其次是功能填料和环保材料。

近年来，我国硅藻土进出口贸易量不断加添，但重要以出口干燥原土（一级土）和低档助滤剂产品为主，高性能硅藻材料，如高性能硅藻土助滤剂、功能填料仍需进口。

因此，开发具有高附加值、高性能的硅藻矿物新材料，对于优化硅藻土产业结构、提高硅藻土产品的附加值以及充足食品安全、环境保护和节能的需求具有紧要意义。

硅藻土属于一种有孔载体，具有良好的热稳定性及耐酸性，而且表面具有大量的自由羟基与缔合羟基，是一种优良的天然吸附剂与催化剂载体材料。

硅藻土作为载体，具有以下几种功能：①分散作用：以催化剂为例，催化作用一般发生在催化剂表面，因此要求催化剂中的活性组分具有充足的比表面积和分散度；②支撑作用：载体一般具有肯定的机械强度，可给与材料肯定的形状和大小，使其不易变形或发生次生团聚，或符合工艺反应器中流体力学条件的要求；③稳定作用：载体可以防止活性组分的微晶发生半熔或再结晶；④助催化作用：载体可与活性组分发生较多而杂的作用而导致催化剂活性、选择性或抗毒性的变化，而且多孔载体的吸附特性往往能加强催化剂的催化效果；⑤传热和稀释作用：维持整个反应体系的热平衡，削减单位体积催化剂的反应热。

目前，以硅藻土作为载体，制备具有特别性能的硅藻土复合材料已成为硅藻矿物材料新的讨论热点和进展方向，并有着广阔的应用前景。

本课题重要以纳米TiO2、纳米零价铁为催化剂组分，以选矿后的硅藻精土为载体，制备两种具有环境净化功能的功能复合矿物材料。

那些你不知道的水产明星---今日为您推送了解硅藻硅是相对于氧来说是地壳含量第二的元素。

大量沙子含有二氧化硅，而黏土含有水合硅酸铝。

自然水体中含有硅，因为二氧化硅与水体反应形成硅酸，一种在中性水体中含有的未电离的弱酸。

当硅酸钙与二氧化碳反应时，形成可溶解的钙离子、碳酸氢根离子（碱度）和硅酸。

据报道，自然水体中硅的典型浓度以二氧化硅含量为准，其在淡水中通常的变动浓度范围为5~25 mg/L。

河水中的硅浓度在全球的平均值是13.1 mg/L。

硅在标准的海水里含量为6.4 mg/L。

二氧化硅的浓度乘以0.467即转化为硅的浓度。

植物从水体中吸收硅酸，硅在高等植物里被转化进细胞壁，使植物的叶和干更加坚硬和强壮。

在浮游植物中，硅藻对硅有特别的需求，因为硅藻的细胞膜——坚硬并有渗透性的细胞壁——几乎全部由二氧化硅组成。

根据不同的品种，植物干重里至少含有0.1%~10.0%的硅，硅藻是含硅最多的浮游植物。

硅藻和硅在硅藻细胞中C:N:Si:P是106:15:16:1，因此，硅藻的生长需要同等数量的氮和硅。

有证据显示，N：Si超过3:1时会抑制硅藻的生长。

未污染的海水含有硝酸盐氮比氨态氮更多，因为海水中的硅藻经常被认为是首选硝酸盐而不是铵盐作为氮源。

此外，铵盐倾向于抑制硝酸盐被浮游植物吸收，铵盐是蓝绿藻首选的氮源。

水产养殖池塘一般含有的氨态氮浓度比硝态氮更高，这是限制硅藻生长的制约因素，并且高浓度的氨态氮促进了蓝绿藻的生长繁殖。

对温带湖泊的研究显示，硅藻经常在春季繁盛，但其生长降低了水体中二氧化硅的浓度。

一旦二氧化硅浓度降低，其它不需要硅的浮游藻类就会替代硅藻并形成优势种群。

在美国阿拉巴马州的海水养殖中心，我们把硝酸钠和硅酸钠肥料以N：Si为1:1的比例在含有0.21 mg/L二氧化硅且盐度为9~10ppt 的水体中使用时有效地促进了硅藻的繁盛及整个浮游藻类的数量。

当然，在这种条件下，二氧化硅的浓度很低——正常海水含有6.4 mg/L的二氧化硅，硅藻在这种海水中生长很好，但不知道硅浓度在多低的情况下硅藻生长受到抑制。

解读硅藻泥中“硅藻”二字的含义硅藻泥是一种功能性的环保装饰壁材，其功能性是壁纸、乳胶漆、液体壁纸、墙布等壁材无法企及的，就是因为硅藻泥中的“硅藻”二字-硅藻土，硅藻土的加入使得硅藻泥具有了净化甲醛、调湿、防霉等的功能性，这就是硅藻泥中“硅藻”二字的深刻含义。

硅藻土的由来海洋中的藻类多达千万种，地球70%的氧气来自于这些浮游类藻类生物，是地球生命真正的摇篮。

在这些单细胞的藻类中有一种硅藻，在生活的过程中可以吸收二氧化硅（砂子）沉积在细胞壁，这样的藻类死后遗骸不会腐烂，保留了其良好的微孔结构沉积在海底，被火山灰包裹后经过亿万年的地壳积压形成了多微孔结构的硅藻土原矿石，这种矿石具有很高的微孔比表面积，科学人员经过除杂质和煅烧、焙烧等工艺，制造出了具有超过活性炭5000倍吸附能力的硅藻土，被广泛的使用于啤酒过滤、污水处理，甚至是血液过滤、面膜、食品、药品添加剂等，使用范围极其广泛。

硅藻土添加到硅藻泥中的重要目的是让硅藻泥具备吸附能力，硅藻土不但天然环保，还成为了硅藻泥功能性的物质基础。

硅藻土矿硅藻土不等同于硅藻泥很多人把硅藻土跟硅藻泥等同了起来，这是一种误解，因为硅藻土没有粘合性，无法成泥，更不能上墙装饰了，要想成泥，必须辅助多种粘合剂，粘合剂的成分就决定了这个硅藻泥品牌是否真的环保。

通过粘合剂主要将硅藻泥分为三大类：第一类，弱碱硅藻泥以粘土、高岭土、凹凸棒等多种矿物质粘合剂，“无（化学）胶上墙技术”，材质纯天然，环保级别可达食品级，天然弱碱，能够还原成泥并二次使用。

比如中国《弱碱硅藻泥壁材》发明者-泥博士硅藻泥的施工现场粉料可以直接撒入鱼缸养金鱼，制作了硅藻泥行业的最高环保标准，被业界誉为“能养金鱼的硅藻泥”。

第二类，强碱硅藻泥以石灰、石膏、腻子粉为主要的粘结剂，碱性很强，优点是能够起到很好的防霉抗霉作用，也可以达到无甲醛、苯等有害气体的释放和污染，缺点是在搅拌过程中会发生化学反应，释放大量的热量和碱性气体，不能还原成泥，破坏了硅藻微孔结构，失去了硅藻泥的吸附功能。

硅藻生物矿化的生物学特性和应用硅藻是一类原生生物，因其细胞壳由硅质构成而得名。

它们分布广泛，可以在淡水和海水中生存，还可以在土壤和空气中生长。

硅藻的硅质细胞壳在形态、结构和性能上都具有重要的研究价值和应用前景。

本文将重点介绍硅藻生物矿化的生物学特性和应用。

1. 硅藻生物矿化的生物学特性硅藻生物矿化是一种由生物体生长的硅质材料的过程。

硅藻依靠细胞外分泌的硅酸盐来构建它们的硅质细胞壳。

这种过程需要先将硅酸盐从周围环境中转化成较小的硅酸离子，再由细胞内的有机模板蛋白质作为催化剂引导硅酸离子在细胞内形成三维网络结构的硅氧烷聚合体。

硅氧烷聚合体的外层会不断吸附和浓缩周围环境中的硅酸盐，以扩展硅质细胞壳的大小和形态。

硅氧烷聚合体在蛋白质模板的控制下逐渐失去活性，最终硬化为成熟的硅质细胞壳。

硅藻生物矿化具有多个特殊的生物学特性。

首先，硅藻可以合成各种不同形状和大小的硅质细胞壳，这些细胞壳具有高度可控性和可塑性。

硅藻的细胞壳形态一般包括梳形、圆盘形、螺旋形、扁平形、多孔形、筛状形、网状形等多种类型，可以根据需要进行选择和调整。

其次，硅藻生物矿化具有高效的自组装和自修复能力。

硅藻可以在非常短的时间内利用其高度规律的有机模板以及硅氧烷聚合体与周围环境的微小反应差异来精确地修复或重建硅质细胞壳。

这种独特的自组装和自修复能力可为其工业应用提供极大的便利。

最后，硅藻的硅酸盐代谢和生物矿化过程对外界刺激和环境变化的响应能力非常高。

硅藻生物矿化过程可以受到环境中多种物理化学因素的影响，如温度、pH值、阳离子浓度等，可以根据这些外界信号及时调整硅质细胞壳的形态和结构。

2. 硅藻生物矿化的应用前景硅藻的生物矿化现在已经被广泛应用于各种领域，包括材料科学、环保、医药、生物测量学、电子技术、海洋科学等。

其中一些应用领域的研究进展如下：(1) 硅藻生物矿化材料硅藻通过生物矿化过程生成的硅质细胞壳具有一系列独特的材料特性，如高度规律的多孔结构、高比表面积、高强度和机械性能、生物相容性等。

电子显微镜显示硅藻泥以蛋白石为主要矿物组分的硅质生物沉积岩。

主要由硅藻的遗骸组成。

硅藻在生长繁衍的过程中，吸取水中胶态的二氧化硅,形成由蛋白石构成的硅藻壳,而硅藻土即由80～90％甚至90％以上的硅藻壳组成。

此外，含有大量的粘土矿物铁的氧化物和炭有机质等。

硅藻的含量越大、杂质就越少，则颜色愈白，质愈轻，其比重一般为0.4～0.9。

由于硅藻体具有很多的壳体孔洞，使硅藻泥具多孔质构造，孔隙度达90～92％，吸水性强。

硅藻颗粒细小约为0.001～0.5mm，使硅藻土细腻、润滑。

由于硅藻泥具有很多独特的物化性能——具有极强的物理吸附性能和离子交换性能,因而在工业上用途较广，它是理想的过滤介质、化工催化剂载体、优质隔热保温材料、陶瓷原料、建筑材料，以及在塑料、橡胶、油漆、制药、美容护肤品等领域的加工制备。

一、硅藻土介绍硅藻土是一种生活在海洋中的藻类，是海水、淡水中浮游生物的遗骸，自2500万年前开始逐年堆积产生的土。

拥有50―100万的超多孔质，具备其他原材料无法比拟的呼吸性、吸附性、保温性等功能，是新型的无机质原材料。

它创造了地球上70%的生命赖以生存的氧气，其主要成分为蛋白石，质地轻软，多孔。

经过精加工的硅藻土被广泛应用于：医药血浆过滤及医用注射液、食品、啤酒、饮用水、美容护肤品等众多领域。

二：功能介绍负离子负离子对健康的直接效应、使细胞活性化：通过对细胞膜促进膜内外钾、钠离子交换，保持细胞活性；、净化血液：通过细胞的活性化促进其新陈代谢,废物和有毒有害物质及时排出体外；、恢复疲劳：消除引起疲劳的致病因素，快速恢复体力；、稳定植物神经系统：影响植物神经系统得应激功能，调整植物神经的功能；、增强抗病能力：稳定情绪、增加血液中丙状球蛋白的含量、改善白细胞的数量和质量、增强白细胞吞噬细菌的功、抑制肿瘤细胞生长：影响血液中带电粒子的组分和和分布，从而使细胞体的活性增强；、吸收并屏蔽电磁波辐射；、改善过敏体质：调整植物神经系统平衡，增强对变应原的抵抗力；自然还原一、甲醛去除，分解：对空气中有害的甲醛、甲苯、氨、VOC等有害物质有极强的吸附功能，并对其分解，阻止物质对人体的侵害。

什么是硅藻土硅藻土，是被称之为硅藻的单细胞植物死亡后经过1至2万年左右的堆积期，形成的一种化石性的硅藻堆积土矿床。

硅藻是最早在地球上出现的原生生物之一，生存在海水或者湖水中。

正是这种硅藻，通过光合作用向地球提供氧，促进了人类和动植物的诞生。

硅藻土其本质是含水的非晶质SiO2。

硅藻在淡水和咸水中均可生存，种类很多，一般可分为“中心目”硅藻和“羽纹目”硅藻，每一目中，又有许多“属”，相当复杂。

硅藻土由无定形的SiO2组成，并含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质。

硅藻土通常呈浅黄色或浅灰色，质软，多孔而轻。

优质者色白，SiO2含量常超过70％。

单体硅藻无色透明，硅藻土的颜色取决于粘土矿物及有机质等，不同矿源硅藻上的成分不同。

显微镜下可观察到天然硅藻土的特殊多孔性构造，这种微孔结构是硅藻土具有特征理化性质的原因。

硅藻土主要分布在中国、美国、丹麦、法国、苏联、罗马尼亚等国。

我国硅藻土储量 3.2亿吨，远景储量达20多亿吨，主要集中在华东及东北地区，其中规模较大，工作做得较多的有吉林、浙江、云南、山东、四川等省，分布虽广，但优质土仅集中于吉林长白地区，其他矿床大多数为3—4级土，由于杂质含量高，不能直接深加工利用。

由于硅藻的独有特性，能吸收水中的游离硅形成其骨骸，当其生命结束后沉积，在一定的地质条件下形成硅藻土矿床。

具有一些独特的多孔性、较低的浓度、较大的比表面积、相对的不可压缩性及化学稳定性，通过对原土的粉碎、分选、煅烧、气流分级、去杂等加工工序改变其粒度的分布状态及表面性质后，适用于多种工业要求。

硅藻土作为载体的主要成分是SiO2。

例如工业钒催化剂的活性组分是V2O5，助催化剂为碱金属硫酸盐，载体为精制硅藻土。

实验表明，SiO2对活性组分起稳定作用，且随K2O或Na2O含量增加而加强。

催化剂的活性还与载体的分散度及孔结构有关。

硅藻土用酸处理后，氧化物杂质含量降低，SiO2含量增高，比表面积和孔容也增大，所以精制硅藻土的载体效果比天然硅藻土好。

讲讲纳米矿晶和硅藻纯哪些事……矿物吸附剂扫盲篇商家必知问题和回答1.为什么检测报告不能仅仅是甲醛清除率？2.纳米矿晶的结构是不同原料一层一层加上去的吗？3.为什么硅藻纯不可能是白色的？4.有一种会变色的纳米矿晶，你信么？5.为什么金属亮泽的矿物球大多数是低档货？1、纳米矿晶的检测报告这是我们经常看见的纳米矿晶的检测报告，只有一项甲醛清除率。

而国家室内空气标准的检测规定是要做甲醛、苯、TVOC等几项的检测。

为什么不做？怕花钱多？装修污染中危害更大的苯系物、氨和TVOC的清除率不重要吗？这里面有什么猫腻？请让我给你一一道来！原来是干燥剂！仿冒纳米矿晶的主要产品一般是干燥剂。

空气中甲醛溶解于水汽中，干燥剂可以吸附水分而导致甲醛暂时消失。

任何一类干燥剂都在24小时内的检测中有良好的甲醛清除率。

只要水汽干涸甲醛就重新挥发在空气中了！而干燥剂对TVOC的吸附表现很差，所以仿冒者不会做TVOC的检测。

当然苯和氨的也不做！真正的空气净化剂的检测报告是这样的！要预防的是：做仿冒产品的商家采购真品纳米矿晶去做检测，然后再利用真品的检测报告来销售假货。

2、纳米矿晶是一层一层的吗？给大家看见两张熟悉的纳米矿晶结构图如果提供此图的是以下生产工厂（忽悠）销售商（无知）用户（被骗）真品纳米矿晶是由海泡石、凹凸棒土、硅藻泥等原料有机配伍，不是单纯一层一层叠加上去的。

后面细细解释一下……讲讲纳米矿晶的微观结构这些矿物原料是因为有丰富的吸附孔而组合在一起硅藻土的最小吸附孔隙大小是大于0.1微米的，可吸附0.1－1微米的颗粒，也就是可有效吸附100纳米以上颗粒。

凹凸棒土的吸附孔隙大小大概为3.7*6.3埃米，相当于3A、4A、5A分子筛，可吸附0.3－0.6纳米大小的气体分子。

因为表面带电荷，主动捕捉极性气体化合物，吸附能力强。

海泡石的吸附孔隙大小大概3.8*11.0埃米，可吸附0.3－1.1纳米大小的气体分子。

表面带电荷，主动捕捉极性气体化合物，吸附能力强。

硅藻土矿物成分
硅藻土是一种天然矿物质，主要由硅藻骨架残骸和其他矿物质组成。

其主要成分是硅酸盐，占总量的50%以上，其次是铝、钙、钠、镁、钾等元素。

硅藻骨架残骸是硅藻土主要的组成部分，其化学成分主要是SiO2。

硅藻骨架残骸的形态多样，有环形、椭圆形、方形、三角形、四角形等不同形状，大小也不一，直径一般在1-60微米之间。

硅藻土中的铝主要以氧化铝的形式存在，其含量一般在1-6%之间。

铝的存在可以增加硅藻土的强度和硬度，同时也可以增加硅藻土的吸附性能。

钙是硅藻土中的另一种主要元素，其含量一般在1-5%之间。

钙的存在可以增加硅藻土的稳定性和耐水性，同时还可以增加硅藻土的抗压能力。

钠、镁、钾等元素也是硅藻土中常见的元素。

钠的存在可以增加硅藻土的吸附性能，镁的存在可以增加硅藻土的稳定性和硬度，钾的存在可以增加硅藻土的抗压能力。

硅藻土的矿物成分还包括少量的铁、锰、铜、锌等微量元素。

这些微量元素的存在可以增加硅藻土的吸附性能，并且对植物生长也有一定的促进作用。

硅藻土的矿物成分非常丰富，其中以硅酸盐为主要成分，同时还含有铝、钙、钠、镁、钾等多种元素。

这些元素的存在赋予了硅藻土很多特殊的性能，使其广泛应用于各个领域，如建筑、食品、医药、环保等。