陈振，张增志，王立宁，王晗，张尚生

中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院，北京 100083

地质聚合物是一种新型的无机多孔胶凝材料，由法国科学家Joseph Davidovits 于20世纪70年代首先发现并命名。它是硅铝质材料在低温条件下受到酸性或者碱性溶液的激发，内部硅氧四面体和铝氧四面体通过共用氧原子联结形成的三维网状聚合物，在化学成分上类似于沸石[1-3]。

近年来，由于地质聚合物具有原料来源广、加工工艺简单、低能耗、机械性能优良、耐酸碱、耐高温等优点，受到众多学者的关注[4-10]。利用工业废料(钢渣、矿渣、粉煤灰和煤矸石等)、表面活性剂、发泡剂等制备功能性无机多孔材料，也在不同领域取得了显著成效[11-13]。Duan等[14]以粉煤灰和铁矿石尾矿作为原材料，过氧化氢作为发泡剂，制备了用于去除污水中重金属离子的多孔地质聚合物。吸附试验结果表明，合成的无定形多孔地质聚合物材料在孔隙率为74.6%时，重金属离子去除效率达90.7%；当废水处于40 ℃、pH值6.0的条件时，对Cu2+的吸收能力达到最大值113.41 mg/g。Zaidi等[15]使用低成本和大量可利用的土壤作为硅铝酸盐前体，过氧化氢作为发泡剂，成功制备出天然土壤基无机聚合物泡沫。实验结果表明，当样品密度为0.863 g/cm3、总孔隙率为63.1%时，材料的抗压强度为2.41 MPa，最小导热率为0.267 W/mK，这种泡沫材料可用作建筑物隔热材料。地质聚合物材料制备技术不仅在多个领域实现功能性应用，而且也为固体废弃物的无害化、减量化、资源化处置提供了思路。

矿渣基地质聚合物最显著的特征是多孔性，孔结构参数包括孔隙率、孔径分布、孔形状以及气孔的连通性等。……