藻土与其他复合材料的结合将进步改善这些性能，并可能将这些电极应用于实际。硅藻土应用于锂离子电池材料负极材料是锂离子电池中极为重要的部分，在锂离子电池中进行充放电时实现嵌锂和脱锂。锂离子电池的性能与负极材料的性能有着很大关系。因为硅的容量为，所以硅是锂离子电池常用的负极材料之。硅和多孔硅负极应用于锂离子电池的最大限制之是这些材料的生产成本高，缺乏行业吸引力。同济大学包志浩教授于年报道了利用生物硅藻土表面的迁移，进而提高的光催化活性。硅藻土应用于催化降解与合成硅藻土的高比表面积和多孔结构可以为催化剂提供有效的表面和合适的孔结构，增加活性组分和反应物的接触概率和面积，提高催化剂的利用效率硅藻土的机械稳定性及高温稳定性可保证活性物质在高温条件下也不会失活硅藻土成本低廉，可降低催化剂生产成本，。在以硅藻土作为光芬顿非均相催化剂方面，等制备了负载的硅藻土基复合材料。本课题组在水钠锰矿纳米片均匀负载于硅藻土稳定结构的基础上，通过铁锰置换反应，开拓了制备磁性纳米片纳米棒均匀修饰的硅藻土的新方法，并进步实现了选择性刻蚀硅藻土结构，得到纳米片自组装可自支撑的空心多有机物温室气体和阴离子也都有良好的吸附效果。这表明硅藻土基复合吸附材料具有良好的广谱性能，为硅藻土基复合吸附材料的广泛应用打下了良好的基础。硅藻土应用于污染物光催化降解光催化技术是利用光作为媒介，在常温常压下产生活性自由基来氧化分解环境污染物，受到了国内外学者的广泛重视。将对有机污染物具有催化降解能力的功能材料负载于硅藻土表面，能够改善催化剂的分散性能比表面积和活性中心等参数，提高其对污染物的降解能力。郑水林教授等将光催化材料纳米负载于硅藻土上，得到的纳米粒径为，在紫外光条件下有效地将溶液中的还原成，降低了毒性同时该复合材料对空气中的甲醛去除效果优异，循环稳定性良好。在此藻土基复合材料在环境领域的应用已经开展了大量的研究工作。主要通过表面化学修饰的手段在硅藻土表面可控沉积功能材料实现功能性复合材料的构筑。这种复合材料保持着硅藻土的孔道结构，其较高的比表面积为功能材料提供了大量的活性位点，可显著提升硅藻土复合材料的性能。硅藻土基复合纳米材料是近年来出现的个新的研究领域，它在超级电容器储能锂电池重金属污染物吸附降解催化合成等诸多领域得到了研究及应用。根据近年来国内外在硅藻土材料方面的研究现状，本文介绍了使用硅藻基复合材料在能源及环境领域应用的新进展。关键词硅藻土，超级电容，重金属，吸附，催化引言硅藻土是中国重要的非金属矿产资源之，已探明其储量居世界第和亚洲首位。硅藻土是硅藻土基复合材料在能源与环境领域的应用进展论文原稿.造电化学电容器复合电极的概念，率先利用先进纳米自组装技术突破了硅藻土复合结构在超级电容器中的应用，发展了水钠锰矿纳米片均匀修饰硅藻土的新方法，提升了硅藻土的附加经济价值。采用简单水热法获得多孔的纳米片改性硅藻土，其比电容提升到。这是因为在硅藻土独特的多孔结构表面垂直生长修饰的超薄纳米片，从而构建多层结构，增加了电极的比表面积。另外，采用将硅藻土刻蚀后，具有完整复制硅藻土形貌的纳米结构表现出更高的比电容和良好的循环稳定性次循环后保留率。可见，多孔层状的改性硅藻土复合材料成本低环保电化学稳定，是潜在可开发的种新型超级电容器材料。在此基础上，为了进步增加基底材料的导电性，本手段，以期获得足够的实验证据证明硅藻土中空多级孔结构的作用机制。虽然通过电沉积溶胶凝胶法等化学手段可以在硅藻土上有效负载活性物质，但仍需要改进复合材料的导电性优化纳米结构或增加化学活性位点，进步解决硅藻土本身导电性问题，提升硅藻土材料的催化性能。硅藻土基复合材料在能源与环境领域的应用进展论文原稿。综上可知，硅藻土基复合吸附材料不仅能处理重金属离子，对溶液中的有机物温室气体和阴离子也都有良好的吸附效果。这表明硅藻土基复合吸附材料具有良好的广谱性能，为硅藻土基复合吸附材料的广泛应用打下了良好的基础。硅藻土应用于污染物光催化降解光催化技术是利用光作为媒介，在常温常压下产生活性自由基来氧化分解环境污染物，受的体积变化，在锂电池应用中循环稳定性大大提高。因此，廉价且具有多孔高比表面积的硅藻土被认为是用于制造多孔硅负极的新材料。硅与碳涂层的结合可以进步缓解硅的体积变化，保持多孔硅颗粒之间的电接触。等通过镁热反应转化和碳包覆实现了硅藻土基多孔硅材料的高倍率锂离子电池负极材料的合成。首先，采用镁热还原法制备了硅藻土基多孔硅材料，然后用聚丙烯酸进行碳化，得到碳包覆的硅藻土基多孔硅复合材料。该硅藻土基碳硅复合材料的比表面积，远高于硅藻土的比表面积，同时，其用作锂电池负极材料时，表现出良好的循环性能及高的比容量。为进步解决纳米材料易团聚的问题，本课题组创新性地提出使用硅藻土维结构结合锰氧化物制化剂材料的载体，等实现了在硅藻土表面负载纳米金颗粒，并将其作为催化剂应用于葡萄糖的催化氧化，如图所示。硅藻土的多级孔道结构和大的比表面积有利于提高纳米金颗粒的分散特性，并提高其催化活性。研究者们进步探索了不同金属单质颗粒的负载，包括钯铜和零价铁，使颗粒具有良好的催化性能。在此基础上，研究者们还通过负载磁性氧化物将磁分离功能引入到催化剂中，实现了催化剂材料的分离回收循环再利用，从而提升了催化剂的利用率。结语与展望随着对硅藻土基复合材料研究的进步深入，硅藻土所拥有的维多级孔道结构高比表面积热稳定性来源丰富价格低廉等特性使其广泛应用于超级电容器重金属吸附污染物降解催化合成等领域。随着微纳土的比表面积，同时，其用作锂电池负极材料时，表现出良好的循环性能及高的比容量。等在硅藻土催化材料制备的基础上，引入低温等离子体技术，提升材料的催化性能，能有效降解气相中的多环芳烃有机物，拓展了硅藻土催化材料的应用范围。此外，有研究者尝试探索了本身具有可见光催化性能的与硅藻土复合，等研究硅藻土光催化材料时发现硅藻土多孔结构能增强光诱捕和散射，提高光催化效率。王丹军等发现硅藻土和之间静电作用有利于光生电子空穴在表面的迁移，进而提高的光催化活性。硅藻土应用于催化降解与合成硅藻土的高比表面积和多孔结构可以为催化剂提供有效的表面和合适的孔结构，增加活性组分技术等在硅藻土合成中不断发展，功能化的硅藻土基新材料将具有广阔的市场前景。上述研究不断地推动新型硅藻土材料的快速发展，笔者对该领域提出如下的研究展望对于硅藻土结构物理化学性质有待深入全面地认识，持续关注探索硅藻土内部的多级孔道及空心的维结构情况硅藻土的氧化硅单体的构成及其对物理化学性质的影响规律。突破对硅藻土表面化学活性部位和孔隙率在界面反应缺乏系统理论指导的瓶颈，克服硅藻土表面的活性物质难以精准控制负载的难点，实现其在硅藻土上均匀负载。对于硅藻土的利用多集中于作为模板材料，希望能实现对于硅藻体本身材料的充分利用，开发硅藻土内部的死体积空间，提升硅藻土表面活性位点的利用开发利用有别于传统材料的表征该材料充分利用硅良好的导电性及其独特的纳米结构，而且扩大了其比表面积并增加了暴露在电解质中的活性部位。硅氧化锰电极显示出巨大的应用潜力，作为超级电容器的电极材料具有低成本和高性能的优势。可以预见，硅藻土与其他复合材料的结合将进步改善这些性能，并可能将这些电极应用于实际。硅藻土应用于锂离子电池材料负极材料是锂离子电池中极为重要的部分，在锂离子电池中进行充放电时实现嵌锂和脱锂。锂离子电池的性能与负极材料的性能有着很大关系。因为硅的容量为，所以硅是锂离子电池常用的负极材料之。硅和多孔硅负极应用于锂离子电池的最大限制之是这些材料的生产成本高，缺乏行业吸引力。同济大学包志浩教授于年报道了利用生物硅藻土先利用先进纳米自组装技术突破了硅藻土复合结构在超级电容器中的应用，发展了水钠锰矿纳米片均匀修饰硅藻土的新方法，提升了硅藻土的附加经济价值。采用简单水热法获得多孔的纳米片改性硅藻土，其比电容提升到。这是因为在硅藻土独特的多孔结构表面垂直生长修饰的超薄纳米片，从而构建多层结构，增加了电极的比表面积。另外，采用将硅藻土刻蚀后，具有完整复制硅藻土形貌的纳米结构表现出更高的比电容和良好的循环稳定性次循环后保留率。可见，多孔层状的改性硅藻土复合材料成本低环保电化学稳定，是潜在可开发的种新型超级电容器材料。在此基础上，为了进步增加基底材料的导电性，本课题组突破并发展了氧化石墨烯改性均匀修饰的硅基复合超级电容器材料。硅藻土应用于重金属去除重金属离子经过工业废水排放进入环境水体中，经过系列化学作用及迁移转化，最终以不同的形态滞留在水体中，形成永久性潜在危害。利用纳米金属氧化物表面富含活性羟基基团，易于与溶液中的污染物质结合及具有高的吸附活性的特性，将纳米金属氧化物修饰于硅藻土表面，通过者的协同作用可实现水体中污染物的高效吸附。目前，表面处理或改性硅藻土用于重金属离子吸附成为研究热点。王金淑教授通过调控沉积在硅藻土表面上活性物质的纳米结构，制备了纳米线修饰的硅藻土基复合吸附材料，极大地增加了材料的比表面积，该复合吸附材料对于重金属和都有非常好的吸附效果，吸附率分了国内外学者的广泛重视。将对有机污染物具有催化降解能力的功能材料负载于硅藻土表面，能够改善催化剂的分散性能比表面积和活性中心等参数，提高其对污染物的降解能力。郑水林教授等将光催化材料纳米负载于硅藻土上，得到的纳米粒径为，在紫外光条件下有效地将溶液中的还原成，降低了毒性同时该复合材料对空气中的甲醛去除效果优异，循环稳定性良好。在此基础上，为了进步提升硅藻土基光催化材料的性能，将光的利用率拓展到可见光区，研究者们通常对进行掺杂处理，例如掺杂的硅藻土可见光催化剂掺杂的硅藻土可见光催化材料以及共掺杂硅藻土元复合催化剂。现阶段国内外针