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沸石可以用于研制口罩了，你們聽說了嗎？

近日，浙江大學化學系范杰科研團隊研制出能1分鐘快速滅活的防護口罩，經(jīng)浙江大學附屬第壹醫(yī)院c染病診治國家重點實驗室測試，該口罩1分鐘內(nèi)滅活效率大于99%。

今年4月，浙江大學組織科研隊伍針對新冠疫情展開科研攻關(guān)，范杰團隊首先利用自主研發(fā)的柔性納米沸石纖維技術(shù)解決了沸石粉末在口罩上均勻負載的問題。此后，該團隊又與浙大一院c染病診治國家重點實驗室P3實驗室姚航平、吳南屏研究員團隊合作，對沸石的納米結(jié)構(gòu)和組成進行的篩選，將達到99%的病毒滅活效率所需的時間從4小時縮短到1分鐘。

“病毒在沸石紗布上快速滅活的機制還需要進一步研究，目前的結(jié)果表明滅活速率速度可能與沸石紗布上的沸石尺寸有關(guān)，普通沸石粉末尺寸在十幾微米左右，表面光滑，而沸石紗布上的沸石其晶體尺寸只有100-200納米。納米沸石晶粒堆積的表面是凹凸不平的，晶粒之間存在著大量與尺寸相當?shù)目锥矗蟠笤黾恿似洳东@病毒的能力，便于沸石骨架鎖定的‘銅離子'精準進攻病毒蛋白分子并破壞其結(jié)構(gòu)和生物功能。”范杰說。

范杰表示：“當前測試通過病毒原液與口罩材料的接觸，模擬唾液與痰液攜帶病毒的傳播方式，后續(xù)還要對模擬病毒空氣或氣溶膠c染模式進行檢測。另外，高危環(huán)境下佩戴該款口罩的有效性還需要進行臨床研究驗證。”

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視頻作者：蕪湖紅花山沸石礦業(yè)有限公司

沸石為Na、Ca等金屬離子的含水鋁硅酸鹽礦物。Na、Ca、Al、Si元素在地殼中的含量是很豐富的，它們均為主要的造巖元素，所以沸石應該是比較常見而且分布比較廣泛的造巖礦物。

而在巖漿作用過程中,蕞初因溫度較高,巖漿以SiO24-為主。它是弱酸，不能和強堿性的陽離子K+、Na+結(jié)合，而只能與堿土金屬族的Mg2+和Fe2+結(jié)合，所以蕞早形成由 MgSiO3和 FeSiO4所構(gòu)成的橄欖石和由 MgSiO3和FeSiO3構(gòu)成的輝石。隨著溫度降低，出現(xiàn)Si4O611和Si2O2-4，酸性增強，可與堿性較強的K+、Na+、Ca2+結(jié)合形成角閃石和云母。當巖漿中出現(xiàn)硅鋁酸根后，由于它是一種較強的酸，故能與堿金屬K、Na和堿土金屬Ca結(jié)合形成各種長石。所以在巖漿作用階段幾乎沒有沸石的出現(xiàn)。

在熱液階段,隨著熱液的運移及與圍巖作用，熱液由酸性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿鯄A性，弱堿性的條件有利于沸石的形成。礦物的結(jié)晶順序是按晶格能遞減的順序進行的。對硅酸鹽礦物，首先形成的是島狀構(gòu)造硅酸鹽，其次是鏈狀、層狀構(gòu)造硅酸鹽，蕞后是架狀構(gòu)造硅酸鹽。所以在低溫熱液階段有少量的沸石形成。但是由于沸石礦化受巖石滲透性的約束,只有在巖石空洞裂隙比較發(fā)育的地段礦化才較為有利。這就造成了巖石中沸石礦物分布的不均勻性。另外，在巖石空洞裂隙發(fā)育的條件下，其成礦的物理化學環(huán)境也有很大差別。所以熱液作用條件下生成的沸石礦在化工業(yè)意義較小。

絕大部分的沸石是由沉積的鋁硅酸鹽礦物與孔隙水反應形成的(或由鋁硅酸鹽礦物經(jīng)熱液蝕變形成)。由于原巖質(zhì)地均勻，成礦的物理化學條件也比較穩(wěn)定，在成巖作用中沸石生成速度緩慢，故可形成重要的工業(yè)礦床。

沸石的成因與哪些因素有關(guān)：

孔隙水的pH值

有充分的孔隙水是使鋁硅酸鹽水化形成沸石的基本因素,而水溶液的pH值對沸石的形成起著決定性的影響。pH值過小則可能生成高嶺石；pH值過大則生成層狀硅酸鹽,只有適當?shù)膒H值(9~11)才有利于沸石的形成。研究表明,火山玻璃在pH=7.5~8.1的條件下,百萬年內(nèi)不發(fā)生變化,而在偏堿性的條件下,即在pH=9.1~9.9時,則火山玻璃幾萬年就可形成沸石。這說明適當?shù)膒H值和鹽堿度有利于火山玻璃迅速形成沸石。