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沸石生物功能和作用機理

沸石生物功能和作用機理

沸石（Zeolite）是一種硅鋁酸鹽礦物，其主要成分是 SiO2（約含 65％），另外還含有 Al、Ca、Mg、K、Na、P、Fe、Mn、Cu、Zn、Se、Co、Mo 等多種動物生長所需要的常量元素及微量元素， 這些元素均是以可交換的離子狀態(tài)存在，能被畜禽吸收利用。1756年瑞典礦物學(xué)家Crred在玄武巖中發(fā)現(xiàn)沸石，由于其在加熱至熔融狀態(tài)時伴有沸騰現(xiàn)象，故稱為沸石。沸石是 50 多種沸石族礦物的總稱，有天然沸石和人工合成沸石兩大類。 目前發(fā)現(xiàn)的天然沸石有 40 多種，應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)的主要有斜發(fā)沸石和絲光沸石等，而加工成沸石粉的多為斜發(fā)沸石。我國從1972年在浙江省縉云縣發(fā)現(xiàn)天然沸石礦床以來，相繼在全國21個省、自治區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)150多處沸石礦床。有許多學(xué)者進行了沸石飼喂畜禽的生產(chǎn)試驗。

微波改造沸石環(huán)境材料的表征與脫氮效果

通過添加不同類型助劑對天然沸石進行微波改造制備環(huán)境材料,并研究其對再生水中氨氮的去除效果.研究發(fā)現(xiàn),相同的改造條件下,不同助劑的微波沸石對氨氮的去除效果順序為:乙i酸鈉微波沸石Na Cl微波沸石SDS微波沸石CTMAB微波沸石單獨微波沸石原沸石.孔徑測試結(jié)果顯示微波沸石的總孔體積、孔徑數(shù)量、比表面積均有所提高.通過 SEM,XRD等手段對微波改造前后的沸石表征,微波改造過程中助劑的加入使沸石顆粒表面松散度有不同程度的提高,出現(xiàn)了更多的孔道,主衍射峰強度有所減弱,沸石吸附性能提高.

微波是一種頻率在300 MHz~300 GHz的電磁波,其具有熱效應(yīng),與常規(guī)的加熱方式不同,微波加熱能在不同的深度同時產(chǎn)生熱效應(yīng),使得加熱快速均勻,縮短加熱時間,改善加熱質(zhì)量,并且節(jié)約能源.天然沸石是一種具有巨大的比表面積、規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)、可控酸位及酸密度等獨i特物理化學(xué)性質(zhì)的結(jié)晶型硅鋁酸鹽.其孔道內(nèi)可能包含某些雜質(zhì),如金屬陽離子、水分等,使得其吸附性能有所降低,因而可通過對天然沸石進行改造以擴寬其孔道,增加其吸附性能.常用的改性方法有熱改性、酸堿改性、鹽改性,但都主要集中在改性方法對脫氮除磷效果方面的研究,很少提到微波改性影響沸石結(jié)構(gòu)與其吸附能力方面的關(guān)系。

粒狀沸石，其以在土壤中長久地保留，磨碎的沸石改善了其陽離子交換，讓肥料的吸收和保留；在酸性土壤的情況下糾正pH 值；減弱土壤中的熱漂移反應(yīng)。在沙質(zhì)土壤中，沸石有助于保持水分，從而減少灌溉水源；在粘質(zhì)土壤中，它提高了滲透性并避免了水滯，從而導(dǎo)致了衣領(lǐng)腐爛等真菌病害；它直接施肥，逐漸釋放礦物鹽和元素，如：硅、磷、鉀、鈣、鈉、鐵、鎂。因此，它有助于防止根尖腐爛等現(xiàn)象；由于其能夠吸收鎳等重金屬，從而凈化土壤。