Zeolite是天然結(jié)晶鋁硅酸鹽。它們是沉積巖中最常見(jiàn)的礦物之一。沸石存在于不同年齡、巖性和地質(zhì)背景的巖石中,代表了沉積和沉積后有價(jià)值的指標(biāo)環(huán)境。據(jù)報(bào)道,在課題組研究的40種天然沸石中,使用范圍最廣的有斜發(fā)沸石、絲光沸石、輝沸石和十字沸石。
在結(jié)構(gòu)上,沸石是網(wǎng)硅酸鹽,具有開放的三維結(jié)構(gòu),其中包含平衡二氧化硅和氧化鋁四面體單元骨架的靜電荷所需的陽(yáng)離子。孔隙和空隙是沸石材料的關(guān)鍵特征。孔隙和互連的空隙被陽(yáng)離子和水分子占據(jù)。據(jù)報(bào)道,這些通道的內(nèi)表面積高達(dá)每克沸石數(shù)百平方米,使沸石成為極其有效的離子交換劑。Si/Al比是沸石的重要特性。由于沸石骨架中存在鋁而導(dǎo)致的電荷不平衡決定了沸石的離子交換特性,并預(yù)計(jì)會(huì)誘發(fā)潛在的酸性位點(diǎn)。Si/Al比與陽(yáng)離子含量成反比,但與熱穩(wěn)定性成正比。陽(yáng)離子可以通過(guò)離子交換進(jìn)行交換,水可以通過(guò)加熱可逆地去除。
沸石獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),加上它們?cè)诔练e礦床和火山母質(zhì)巖石中的豐富性,使其在許多農(nóng)業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用。大多數(shù)關(guān)于沸石在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用的初步研究發(fā)生在 1960 年代的日本。沸石的離子交換特性可用于農(nóng)業(yè),因?yàn)樗鼈兙哂写罂紫堵屎透哧?yáng)離子交換能力。它們既可以用作營(yíng)養(yǎng)素的載體,也可以用作游離營(yíng)養(yǎng)素的介質(zhì)。
沸石是重要的材料,在農(nóng)業(yè)和環(huán)境工程中有著非常廣泛的應(yīng)用。發(fā)現(xiàn)將沸石摻入土壤可提高作物產(chǎn)量并提高養(yǎng)分利用效率。正在研究的其他可能用途包括用作緩釋肥料、殺蟲劑、殺真菌劑和除草劑的載體,以及用作土壤中重金屬的捕集器。