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盱眙凹土研发中心主任王爱勤(右二)在讲解凹凸棒石样品 袁放 摄
中国网/中国发展门户网讯 (记者 袁放)3月21日,记者随中国科学院科学传播局中央记者江苏行来到了江苏省淮安市盱眙县,在走访中国科学院盱眙凹土应用技术研发与产业化中心过程中,盱眙凹土研发中心主任王爱勤解析凹土棒石如何“点土为金”。
凹凸棒石棒晶大多以鸟巢状或柴垛状聚集。中国科学院盱眙凹土应用技术研发与产业化中心供图
据王爱勤介绍,凹凸棒石是一种具有棒状晶体结构的含水富镁的铝硅酸盐矿物,棒晶长约1-5 μm,直径约20-70 nm,是天然的一维纳米材料。由于独特的一维纳米结构和孔道结构,凹凸棒石被赋予了许多特殊的物理化学性质,在农牧业、建材、石油、冶金、食品,化妆品等10多个领域有着广泛应用,有“千用之土、万土之王”的美誉。江苏盱眙凹凸棒石最具工业化开发价值,储量也最多,已探明储量占全国总量的74%、世界总量的48%。
凹凸棒石制造出的传感快速高校的主要部件 袁放摄
“凹凸棒石自70年代末被发现,尽管已形成产业集群,但产品的附加值较低,产业链较短,到2010年底产值还不到4亿元。”王爱勤在采访时说,究其原因,一是制约产业发展的关键共性技术没有取得突破,二是缺少凹凸棒石创新研发团队的技术支撑,三是缺少公共测试和服务平台。
科研人员在检测和纪录凹凸棒石的转化数据和质量 袁放摄
王爱勤说,如何高值利用凹凸棒石资源成为地方政府和业界共同关注的焦点问题。为使凹凸棒石能够被高效利用,2010年6月,中国科学院与盱眙县人民政府联合共建了“中国科学院盱眙凹土应用技术研发与产业化中心”。
凹凸棒石是化妆品的重要原材料 袁放摄
据记者了解,中心先后引进中国科学院兰州化学物理研究所、中国科学院宁波材料技术与工程研究所和中国科学院广州能源研究所以及常州大学、环保部南京环境科学研究所等单位建立盱眙凹凸棒石研发中心。
王爱勤对记者说,凹凸棒石棒晶间较强的氢键和静电作用力,使天然形成的凹凸棒石棒晶大多以鸟巢状或柴垛状聚集,成为制约产业发展的世界性难题。
“我们团队历时5年,在处理工艺对凹凸棒石微观结构影响和棒晶损伤研究积累基础上,发展了对辊处理-制浆提纯-高压均质-乙醇交换一体化工艺,在保持凹凸棒石固有长径比前提下,成功实现了棒晶束的高效解离,棒晶达到纳米级分散,同时还解决了干燥过程中纳米棒晶的二次团聚问题。”王爱勤介绍,在此基础上,开发了凹凸棒石纳米无机凝胶、凹凸棒石油品高效脱色剂和凹凸棒石纳米导电材料等高值化利用产品,并成功实现产业化应用。中科院盱眙凹土应用技术研发与产业化中心副主任郑茂松说,这标志着制约产业发展多年的关键共性问题取得突破性进展。
一家凹凸棒石企业的工人在做装袋工作 袁放摄
王爱勤举例说,中心创造性地研发了凹凸棒石玉米赤霉烯酮吸附剂,在江苏神力特生物科技股份有限公司成功实现产业化,该项目获批江苏省科技厅2016年度重大成果转化项目,填补了中国高端霉菌毒素吸附剂自主研发和生产领域的空白,打破了国外产品在此领域的技术和市场垄断。
据悉,中国科学院南京分院将“政府大力支持,聚焦特色产业;构建创新平台,按需引进资源;突破产业瓶颈,助推转型升级”总结为院地合作的“盱眙模式”。通过构建平台、突破技术、服务产业,助推盱眙凹凸棒石产值从2010年的4亿元增长到2016年20亿元。