Aluminosilicaatmaterialen

Aluminosilicaatmaterialen zijn chemische verbindingen die bestaan uit aluminium-, silicium- en zuurstofatomen en een 3D-netwerk vormen van (SiO4) en (AlO4) tetraëdrale eenheden. Doordat aluminium het silicium in het raamwerk vervangt, ontstaat een nettolading die met kationen zoals Na+, K+ of Ca2+ wordt gecompenseerd. Dit leidt tot eigenschappen als chemische stabiliteit, hydrofiel karakter en, bij poriënrijke varianten, ionenuitwisseling en adsorptie.

Natuur en synthetisch: In de aardkorst komen vele aluminosilicaatmineralen voor. Feldsparen vormen een grote familie aluminosilicaatmineralen met een 3D raamwerk. Zeolieten vormen microporeuze 3D raamwerken en fungeren als moleculaire zeefjes; ze zijn essentieel voor katalyse, gas- en waterzuivering en ionenuitwisseling. Kleimineralen (kaoliet, illiet, smectiet) zijn lagenstructuren met hoge specifieke oppervlakte en grote ionenuitwisselingscapaciteit. Mulliet is een bijzondere aluminosilikaaet met hoge hittebestendigheid, veel toegepast in refractaire materialen.

Synthese en toepassingen: Synthetische aluminosilicaatmaterialen worden via hydrothermale synthese of sol-gel-technieken vervaardigd en toegepast in katalyse, adsorptie, scheiding, en bouwmaterialen. Geopolymers op basis van aluminosilicaatbinders vormen milieuvriendelijke cementalternatieven.

Samengevat: aluminosilicaatmaterialen vormen een brede klasse die zowel natuurlijk voorkomende mineralen als synthetische materialen omvat, met belangrijke functies in katalyse, filtratie, ionenuitwisseling en hoogwaardige keramiek.