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埃尔派知识课堂:冷门贝壳粉的应用领域有哪些

2021-05-10
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作者:埃尔派
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贝壳由软体动物的外套膜分泌形成,由占重95%的碳酸钙晶体和5%的有机基质构成,是天然的有机-无机复合材料。贝壳的成分组成和微观结构决定由其加工得到的贝壳粉具备吸附性、抗菌性、亲和性等一系列优良特性,近几年被广泛应用于建材、化工、医药、环保、新材料等多个领域。...

贝壳由软体动物的外套膜分泌形成,由占重95%的碳酸钙晶体和5%的有机基质构成,是天然的有机-无机复合材料。贝壳的成分组成和微观结构决定由其加工得到的贝壳粉具备吸附性、抗菌性、亲和性等一系列优良特性,近几年被广泛应用于建材、化工、医药、环保、新材料等多个领域。

催化剂

相比于均相催化酯交换反应,非均相催化酯交换反应能从反应后的混合物中分离并循环使用,同时避免均相催化反应中乳化现象严重等问题。有研究发现,以贝壳粉为载体的合成负载型碱催化剂抗酸、抗水、比表面积大,在合成脂肪酸甲酯的反应中具有很高的催化活性。

此外,废弃贝壳可用于制备贝壳基光催化材料。以珍珠贝贝壳作为载体,煅烧活化后采用水解法制备的复合材料对紫外光和可见光均有良好的吸收效果。

建筑材料

贝壳粉作为天然生物矿化材料,在建筑材料领域用途广泛,如制备具有阻燃、抗碱、抗龟裂、耐洗刷等多种特性的绿色多功能贝壳粉体涂料。也可按照一定比例替代砂石,作为细骨料制备砂浆,在不损害材料力学强度的前提下节约建筑成本,衍生新贝壳粉壁材。可将贝壳粉以一定的比例添加到水泥基材,提升水泥的水化作用,以获得较多的水化产物。可通过高温煅烧使贝壳的主要成分碳酸钙分解成氧化钙,进一步和水反应生成氢氧化钙,烧制胶凝材料石灰。

土壤改良剂

贝壳粉中富含碳酸钙,可使土壤中的重金属离子以碳酸盐的形式沉淀,从而达到改良和净化土壤的目的。将贝壳粉作为土壤调理剂与有机肥配合施用,可提高土壤有机质含量,防止土壤盐渍化。

杀菌剂和保鲜剂

贝壳在高温煅烧后对多种细菌有杀菌作用。贻贝、文蛤、缢蛭等贝壳的煅烧粉对沙门氏菌、副溶血弧菌、金黄色葡萄球菌以及大肠杆菌有杀菌与抑菌效果。用微纳米紫贻贝壳粉、海藻酸钠和羧甲基纤维素钠制备微纳米紫贻贝壳粉水产保鲜剂可抑制带鱼脂肪氧化的速率和微生物的生长,以及胺类化合物的产生,常用于对带鱼保鲜。

有机/无机复合材料

以贝壳为无机相制备的复合材料具有良好的机械特性,在采用硬脂酸钠对贝壳粉进行改性后,可用机械共混法制备贝壳粉/聚乙烯复合材料,当填充贝壳粉的细度、比例适中时,材料的冲击强度、拉伸强度均有大幅度的提高。

动物饲料和人体补钙剂

贝壳中含有大约30种矿物活性元素,10余种氨基酸、多肽、胶原等,将贝壳粉作为饲料添加剂的效果优于石灰石粉、蛋壳粉等,可促进畜禽骨骼生长和血液循环,提高蛋奶的质量和产量。此外,贝壳粉因无毒、分散性优良等特点,常用作多种禽畜药物的优良载体。

贝壳粉还可为人体提供钙元素,将扇贝壳加工成离子生物钙可使人体对钙元素吸收最大化,对骨骼生长的促进作用明显优于碳酸钙。

废水处理剂和气体吸附剂

贝壳内部具有众多互相连通的孔道,经处理可获得不同功能的孔穴结构,使其具有较强的吸附能力、交换能力和催化分解能力,从而可以吸附水中的硼、有机磷、重金属、亚甲醛蓝等成分,澄清水质。用贝壳粉处理养殖用水可有效改善水产养殖环境,增加水产品的食品安全性。

在烟气净化过程中,贝壳与石灰石在脱硫性能上有相似之处,但贝壳的微孔结构更好,钙利用率较高,有利于脱硫剂完全反应。

贝壳韧性好、强度高,其中的多糖、蛋白质等高分子物质对无机相的形成具有调控、指导作用,可通过裂纹偏转、纤维拔出、有机基质桥联等增殖机制使相邻片层相互嵌补,使得贝壳具有很高的强韧性。此外,贝壳中还含有少量的钾、钠、镁、铁、锌、硒等元素的无机盐,极大地丰富了贝壳材料的利用价值。

来源:中国粉体网

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