姚帅锋,许红亮,孙俊民,苗文博

(1.郑州大学材料科学与工程学院，郑州 450001;2.郑州大学河南省资源与材料工业技术研究院，郑州 450001;3.国家能源高铝煤炭资源开发利用重点实验室，鄂尔多斯 010321)

1 引 言

粉煤灰是一种主要由火力发电厂排放出的硅酸盐固体废弃物。长期以来，我国电力能源结构中火力发电所占的比例居高不下，因此我国每年都排放出大量的粉煤灰，仅2016 年的排放量就达6.2×1012kg。然而，我国粉煤灰的综合利用率却不到40%，常常大量堆存而占用土地，并造成土壤、空气和水体污染，甚至引发地质灾害，对生态环境和人们的生活造成巨大威胁[1-2]。

多孔陶瓷是一种经高温烧成、具有三维网络骨架结构的陶瓷体，内部分布着大量彼此相通且与表面贯通的孔道。多孔陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、化学稳定性好等优点，还具有较大的气孔率、较高的强度、体积密度小、使用寿命长、易再生及生物相容性好等特点，因而在过滤分离、催化剂载体、隔热材料、生物工程等领域得到了广泛应用[3-4]。目前，制备多孔陶瓷的主要原料有Al2O3[5]、Si3N4[6-8]、莫来石[9]等，因原料价格、烧结温度较高而导致其生产成本高，从而限制了在某些低成本要求领域的应用。因此，以工业固体废弃物为原料制备可应用于隔热保温、污水处理、高温气固分离等领域的低成本多孔陶瓷受到了极大关注[10-16]。

粉煤灰的主要化学组成可用SiO2-Al2O3-MeO表示(其中MeO可为Na2O、K2O、MgO、CaO、Fe2O3、MnO、TiO2等)[13]，一般呈细粉状，具有大量微孔、较高比表面积和活性，是工业固废中制备多孔陶瓷颇具优势的原料[2]。……