18-я Международная конференция по глинам (ICC-2025)
13-18 июля 2025 г.
Дублин, Ирландия
Дублин, Ирландия
Дня
Часа
Минут
Секунд
Важные даты
Подача предложений по темам сессий
Список сессий конференции был опубликован 13 декабря 2024 г. Тем не менее, Вы все еще можете предложить свою сессию. Эта ссылка (submit possible sessions) останется открытой, чтобы Вы могли предложить дополнительную сессию, если не увидите очевидного места для своей работы
Крайний срок ранней регистрации и подачи тезисов
Подача тезисов будет возможна до 22 апреля 2025 г. Пройти регистрацию можно на сайте конференции по ссылке
Сроки проведения конференции
13-18 июля 2025 г.
Место проведения: колледж Святой Троицы, Дублин, Ирландия
Место проведения: колледж Святой Троицы, Дублин, Ирландия
Председатели конференции
- Steve HillierJames Hutton Institute, Aberdeen, Scotland
stephen.hillier@hutton.ac.uk - David ChewTrinity College Dublin
chewd@tcd.ie - Emma TomlinsonTrinity College Dublin
tomlinse@tcd.ie
Список сессий
Список доступных сессий включает в себя 47 разнообразных тем. При регистрации на конференцию участникам будет предложено выбрать предпочтительную сессию для доклада из списка, приведенного ниже. Однако, если Вы не увидите очевидного места для своей работы, Вы сможете предложить дополнительную сессию или же внести свой вклад в «Универсальную сессию»
1D-нанопористые глинистые материалы и их промышленное применение
Эта сессия будет посвящена исследованиям свойств и применения трубчатых и волокнистых 1D нанопористых глинистых минералов и материалов, включая галлуазит, палыгорскит, сепиолит и имоголит.
Уникальные наноструктуры, большая площадь поверхности и многофункциональность этих минералов делают их идеальными для многих применений. Нанотрубчатая структура галлуазита делает его пригодным для доставки лекарств и создания полимерных нанокомпозитов. Его способность инкапсулировать молекулы делает его полезным для удобрений с замедленным высвобождением, ингибиторов коррозии и биологически активных агентов. Палыгорскит и сепиолит с волокнистой морфологией обладают высокой термической стабильностью и адсорбционной способностью, что делает их полезными в восстановлении окружающей среды и химическом машиностроении. Имоголит находит новые применения в фильтрации воды, накоплении энергии и оптоэлектронике. Понимание минералогии, структуры и внутренних свойств этих глинистых минералов имеет решающее значение для их адаптации к конкретным промышленным требованиям. Данная сессия призвана собрать вместе активных исследователей, чтобы поделиться последними достижениями в функционализации и применении одномерных глинистых минералов, поощряя междисциплинарное сотрудничество в таких областях, как материаловедение, нанотехнологии и защита окружающей среды, и стимулируя инновации за счет использования потенциала этих глинистых минералов в различных передовых отраслях промышленности.
Глины в геотехнике - проблемы и применение
Глины и глинистые минералы играют важную роль в геотехническом строительстве благодаря своим уникальным свойствам, которые существенно влияют на поведение грунта. Эти свойства могут быть как полезными, так и проблематичными в таких областях, как строительство фундаментов, прокладка тоннелей и создание экологических барьеров. Кроме того, геотехнические свойства глинистых грунтов изменчивы и зависят от химического состава поровой воды и изменений в почвенном материале. Эта изменчивость может создавать проблемы, например, при создании гидравлических барьеров, например, при утилизации отходов, но также позволяет целенаправленно изменять свойства с помощью таких материалов, как соли или полимеры, в соответствии с параметрами геотехнического применения, например, при строительстве и прокладке тоннелей. Кроме того, такие проблемы, как влияние загрязнения на геотехнические свойства осадочных пород и устойчивость хвостохранилищ, подчеркивают необходимость разработки устойчивых стратегий по снижению воздействия.
Приветствуются материалы, посвященные этой широкой области, от определения характеристик до модификации глин и процедур смягчения последствий в геотехнических и геоэкологических приложениях.
Основным докладчиком будет профессор Девендра Нараин Сингх из IIT BOMBAY (главный редактор журнала «Экологическая геотехника»). Предусмотрен специальный выпуск журнала «Экологическая геотехника» для избранных материалов.
Устойчивые и экологически чистые глинистые материалы
По мере роста спроса на экологичные строительные и производственные материалы, материалы на основе глины стали перспективным решением благодаря их распространенности, возможности переработки и низкому воздействию на окружающую среду. Эта сессия будет посвящена разработке, применению и характеристикам материалов на основе глины в рамках устойчивого развития. Темы будут включать использование природных глин и модифицированных глиняных композитов в строительстве, а также экологические преимущества, которые они предлагают. Участники получат представление о свойствах и характеристиках этих материалов с точки зрения тепловых, механических и/или долговечных характеристик. Будут представлены тематические исследования и реальные примеры применения, чтобы подчеркнуть практические последствия и преимущества этих материалов для снижения воздействия на окружающую среду и обеспечения устойчивости. Особое внимание будет уделено снижению энергопотребления в ходе производственных процессов, потенциалу секвестрации углерода и повторному использованию отходов в изделиях на основе глины. Сессия позволит преодолеть разрыв между научными исследованиями и промышленностью, представляя передовые инновации и поощряя междисциплинарное сотрудничество.
Глины и климат: Прошлое, настоящее, будущее
Глины и смежные с ними минералы тесно связаны с климатом, начиная от применимости в анализе палеоклимата и заканчивая их растущей ролью в связывании углерода для смягчения последствий изменения климата. Морские или наземные отложения и палеосоли часто содержат глины или гидроксиды и связанные с ними минералы, которые сохраняют сигналы о прошлых климатических условиях, что позволяет интерпретировать древние земные или марсианские среды. Минералогия глины в современных почвах изменяется в зависимости от климата, и знание того, как почвенная глина реагирует на изменение климата, будет иметь большое значение для адаптации к все более экстремальным погодным условиям. Существует острая необходимость переноса углерода из атмосферы в почву или литосферу, и глины и связанные с ними минералы будут играть важную роль в секвестрации углерода (технологии отрицательных выбросов); например, почвенные глины с высокой площадью поверхности способны сорбировать углерод, секвестрированный в почве, а реакционная способность и гидравлическая проводимость глин в осадочных бассейнах будут влиять на стабильность CO2, фиксированного в литосфере. Модифицированные или синтетические глины также могут быть использованы в инженерных решениях. Соответственно, на этой сессии будут представлены работы, посвященные глинам и их связи с климатом, от палеоэкологического анализа до современных и будущих климатических изменений.
Наука и инженерия глинистых материалов для захоронения ядерных отходов
Глины имеют первостепенное значение для захоронения ядерных отходов как во временных хранилищах, так и в глубоких долгосрочных геологических хранилищах. Точное описание, мониторинг и прогнозирование тепловых, гидрологических, механических и химических (ТГМХ) реакций глины на динамическую среду при захоронении ядерных отходов требуют глубокого понимания минералогии глины, физики и химии межфазных связей, а также инженерных характеристик как в коротком, так и в геологическом масштабе времени. На этой сессии будут представлены доклады по экспериментальному тестированию и вычислительному моделированию как природных, так и модифицированных глин, применяемых для захоронения ядерных отходов. Темы включают реакции глин с радионуклидами и ядерными отходами; гидромеханические свойства глин при краткосрочном и долгосрочном контакте с ядерными отходами; эволюцию минералогии и химии поверхности глин в условиях хранилища; повреждение, пластичность, напряжение, деформацию и реакцию на давление в результате тепловой нагрузки/разгрузки, изменения солености воды; оптимизацию глиняных барьерных материалов; моделирование на уровне ТГМХ и молекулярном уровне; и применение искусственного интеллекта.
Применение глин в керамике
Глинистые минералы необходимы в традиционной керамике, обеспечивая пластичность и обрабатываемость, а также поставляя оксиды, способствующие структурным изменениям при обжиге, которые повышают механическую прочность, необходимую для технологических применений. Глобальный кризис оказывает влияние на керамическую промышленность, нарушая цепочки поставок сырья и повышая стоимость энергии для производства плитки, кирпича, сантехники и посуды. Производители сталкиваются с такими проблемами, как внедрение энергосберегающих процессов, закупка материалов на месте и поиск заменителей для критически важного сырья. Сессия будет посвящена различным аспектам инноваций в керамических изделиях и их промышленных процессах, значительной роли глины и глинистых минералов в производстве и достижениям, которые могут повысить устойчивость и эффективность отрасли. Приветствуются доклады по следующим темам: доступные мировые ресурсы глины для традиционной керамической промышленности; новые технологии очистки глины для керамического сектора; подходы к циркулярной экономике в керамической промышленности с акцентом на переработку и повторное использование материалов; передовые методы определения характеристик керамических материалов; тематические исследования между научными и промышленными кругами для стимулирования инноваций в области керамических материалов и технологий.
Катализаторы на основе глинистых минералов для экологической инженерии и химических процессов
Глинистые минералы с присущей им слоистой структурой, пористостью, реактивными краевыми поверхностями и настраиваемым межслоевым расстоянием открывают потенциальные возможности для разработки недорогих и эффективных катализаторов для экологической инженерии и различных химических процессов. В последние годы исследования катализаторов на основе глины значительно расширились в направлении обеспечения социально-экологической устойчивости, а также устойчивого производства топлива и товарных химикатов. Кроме того, достижения в области вычислительных методов и машинного обучения способствовали открытию и разработке новых улучшенных катализаторов на основе глинистых минералов для новых каталитических процессов. В целях содействия развитию науки и технологии катализа на основе глины, на этой сессии приветствуются оригинальные материалы, связанные со следующими темами, включая, но не ограничиваясь ими: дизайн и аспекты модификации глинистых минералов в качестве катализаторов; катализаторы на основе глинистых минералов для преобразования сырья биомассы; катализаторы на основе глинистых минералов для удаления загрязняющих веществ; катализаторы на основе глинистых минералов для разложения летучих органических соединений; катализаторы на основе глинистых минералов для новой энергетики; методы характеризации для понимания каталитических активных участков на поверхности глинистых минералов на молекулярном уровне; рациональный и вычислительный дизайн одноатомных и многофункциональных катализаторов с поддержкой глинистых минералов.
Влияние температуры на бентонитовые барьерные системы на основе результатов in situ экспериментов в контексте захоронения радиоактивных отходов
Концепции захоронения высокоактивных радиоактивных отходов в кристаллических породах основаны на изоляции кондиционированных радиоактивных отходов от окружающей среды с помощью инженерных барьеров, отвечающих требованиям многобарьерной системы. В контексте планируемой индустриализации захоронения радиоактивных отходов концепции пересматриваются с учетом «термической оптимизации хранилища», что означает максимальную температурную нагрузку на бентонитовый буферный материал на границе с контейнерами и вмещающей породой. За последние два десятилетия ценная информация была получена в результате in situ экспериментов в различных лабораториях по изучению горных пород. Установки были i) полномасштабными, такими как прототип хранилища (PR), FEBEX, PRACLAY или HotBent, или ii) промежуточными, такими как для LOT, ABM, FE, ACL. Данный семинар направлен на углубление дискуссий в течение ½ или ¾ дня и ищет материалы, которые помогут лучше понять влияние различных температур (ниже и выше 100 °C) на бентонитовые буферные материалы. Приветствуются материалы, посвященные трансформации минералов, физико-химическим процессам, межфазным взаимодействиям и другим процессам, связанным с эксплуатационными характеристиками бентонитовых барьеров.
Ана Мария Фернандес из CIEMAT (Испания) выступит с приглашенным докладом о результатах полевых экспериментов по изучению минералогии глин и процессов в поровой воде при температурах ниже и выше 100 °C на бентонитовых буферных материалах.
От диоктаэдрических до триоктаэдрических смектитов: Где вулканизм встречается с выветриванием, осадконакоплением и диагенезом
Смектиты образуются в осадочных породах в результате диагенетических процессов, часто связанных с вулканокластическими отложениями, гидротермальным изменением пирокластических пород и лав, часто связанных с рудными месторождениями, а также в процессе выветривания. Богатые смектитом породы, известные как бентониты, являются важными промышленными глинами с многочисленными областями применения. Как диоктаэдрические, так и триоктаэдрические смектиты демонстрируют композиционную неоднородность в микромасштабе, что связано с палеоэкологическими условиями во время формирования и очень полезно для промышленного и экологического применения и разведки бентонитов. На сессии будут представлены результаты исследований генезиса диоктаэдрических и триоктаэдрических смектитов в различных геологических обстановках и рассмотрены следующие темы: композиционная неоднородность смектитов в различных средах, выявление связей между внутренними свойствами смектитов и способом их образования, образование смектитов в почвах и палеопочвах, генезис триоктаэдрических смектитов с акцентом на Li-содержащие разновидности, учитывая последние тенденции энергетического перехода, петрография как инструмент для понимания формирования и диагенетических модификаций смектитовых глин, аутигенные смектиты в морских отложениях и значение смектитов как палеоклиматических индикаторов.
Основы трубчатых наноглин
Научный и промышленный интерес к трубчатым наноглинам, например, галлуазиту и имоголиту, резко возрос в последние годы благодаря их потенциалу в огромном количестве технологических применений. Многие месторождения трубчатых наноглин можно отличить по различным характеристикам, что подчеркивает необходимость понимания их фундаментальных характеристик, поведения и свойств до начала применения. Мы приветствуем презентации, в которых рассматриваются, но не ограничиваются, следующие темы: Использование аналитических методов, таких как XRD, FTIR, источники электронов, нейтронов и мюонов, в частности, для изучения различных характеристик, свойств и поведения; использование визуализации высокого разрешения, например, AFM, TEM, SEM для изучения поверхности и поверхностных реакций; исследования коллоидной стабильности и реологического поведения; использование методов термического анализа, таких как калориметрия и термогравиметрия, для изучения термодинамических свойств; вычислительные исследования, изучающие трубчатые наноглины на атомистическом уровне.
Влияние химических реакций на свойства глинистых минералов и/или глинистых пористых сред
Химические реакции, такие как растворение/осаждение, сорбция, включая ионообмен, и поверхностное комплексообразование, протекающие на границе раздела глина/вода, могут влиять как на свойства отдельных частиц, так и на свойства глинистых пористых сред. В масштабах отдельной частицы они могут влиять на ее кристаллохимию, морфологию или свойства поверхности, в то время как в масштабах пористой среды эти химические реакции могут оказывать влияние на пространственную организацию частиц в уплотненной системе. Эти изменения, биотического или абиотического происхождения, в свою очередь, могут сильно повлиять на гидратацию, механические и транспортные свойства (как газа, так и жидкости) этих пористых сред. Приветствуются материалы, посвященные вышеупомянутым вопросам. Будут высоко оценены исследования, объединяющие экспериментальные и имитационные данные с использованием различных численных моделей, независимо от исследуемых пространственных и временных масштабов (от отдельной частицы до пористой среды).
Глинистые минералы в диагенетических исследованиях: роль в разведке ресурсов и устойчивом развитии энергетики
На этой сессии рассматривается критическая роль глинистых минералов в диагенетических и метаморфических исследованиях с акцентом на их применение в разведке осадочных бассейнов. Глины являются чувствительными индикаторами диагенетических условий, что делает их важными для реконструкции термических историй, путей движения флюидов и процессов захоронения. В докладах на этой сессии будут освещены последние достижения в минералогических, геохимических и изотопных методах, используемых для характеристики трансформации глин в различных осадочных и низкосортных средах. В ходе заседания особое внимание будет уделено тому, как понимание диагенеза глинистых минералов способствует разработке стратегий разведки углеводородов, геотермальной энергии и критических элементов. Благодаря более глубокому пониманию диагенеза глины специалисты-практики могут улучшить прогнозы качества коллекторов, целостности уплотнений и пространственного распределения экономически жизнеспособных ресурсов. Мы приглашаем к участию в этой сессии материалы, объединяющие полевые исследования, лабораторные эксперименты и подходы к моделированию. Цель сессии - расширить применение науки о глинах в разведке ресурсов и устойчивом развитии энергетики.
Филлосиликаты в астероидах и метеоритах: идентификация и характеристика филлосиликатных ассоциаций
Филлосиликаты были обнаружены и охарактеризованы на астероидах Рюгу, Бенну и карликовой планете Церера с помощью спектроскопического дистанционного зондирования и далее исследованы в лаборатории для Рюгу и Бенну. Характеристика филлосиликатов в метеоритах дает ключевые ограничения для понимания филлосиликатов в астероидах. NH4-филлосиликаты были обнаружены на большей части поверхности Цереры, и лабораторные исследования потенциальных форм этих глин позволяют более точно понять типы и химические свойства этих интригующих материалов. Лабораторные измерения, проведенные на образцах, возвращенных с Рюгу и Бенну, демонстрируют присутствие богатых Mg филлосиликатов, часто связанных с карбонатами и органическими компонентами. Дистанционное зондирование на Церере показало наличие спектральных признаков, связанных с NH4, карбонатов и органики, что указывает на интригующий путь формирования. Просим представить тезисы, характеризующие филлосиликаты в астероидах и метеоритах, а также лабораторные исследования, подтверждающие наше понимание этих данных.
Роль слоистых минералов в происхождении жизни - взгляд из земной и внеземной среды
Происхождение жизни, земной и/или внеземной, связано с фундаментальными вопросами о переходе от неживой материи к живым системам. Глинистые минералы, обладающие слоистой структурой и высокой плотностью заряда, сыграли решающую роль в формировании теорий о пребиотических механизмах, которые, скорее всего, способствовали возникновению жизни. Слоистые минералы образуются в результате выветривания силикатов на Земле и других планетах и, как известно, избирательно концентрируют органические молекулы, катализируя реакции полимеризации и обеспечивая защитную среду для зарождающихся протобиополимеров - все это является важнейшими этапами на пути к возникновению жизни. На этой сессии мы рассмотрим, как эти свойства глин могли способствовать зарождению жизни с помощью междисциплинарного подхода, объединяющего экспериментальные исследования, вычислительное моделирование и анализ материалов, полученных в ходе космических полетов. В совокупности эти исследования помогут нам преодолеть ключевое ограничение, связанное с воспроизведением ранних земных условий, и расширить знания о пребиотической химии в значительных временных и пространственных масштабах. На этой сессии мы обсудим потенциальную роль глины в катализе синтеза биополимеров, передаче информации и внесении мутаций. Мы также рассмотрим возможности и ограничения глины в сохранении функциональных протобиополимеров - как это может повлиять на их использование в ранних системах жизни и помочь в их обнаружении в качестве биосигнатур в более позднее время. Цель этой сессии - осветить последние результаты и методологии, которые продвигают наше понимание слоистых минералов и их роли в зарождении жизни и стимулируют продолжающиеся научные исследования.
Преподавание, история и будущее минералогии глины (в память о Дьюи Муре и Брюсе Вельде)
На этой сессии, посвященной памяти Дуэйна (Дьюи) М. Мура и Брюса Б. Вельде, ушедших из жизни в 2024 году, предлагаются презентации с различными точками зрения на преподавание минералогии глин, историю науки о глинистых минералах и будущее исследований глинистых минералов. За последние десятилетия они оба ученых значительно продвинули наше понимание минералогии глин, особенно благодаря публикации своих учебников, в частности, Moore и Reynolds (1989; 1997) X-ray Diffraction and the Identification and Analysis of Clay Minerals и Velde (1995) Origin and Mineralogy of Clays. Эти книги до сих пор используются во многих классах и лабораториях по минералогии. Работы Дьюи и Брюса о глинах, их происхождении и свойствах фундаментально продвинули наше понимание науки о глинах. Они также оставили большой след в мире глины как учителя и наставники. Эта сессия предлагает темы с широким глобальным взглядом на минералогию глин, обращаясь к прошлому, чтобы дать нам возможность заглянуть в будущее.
Происхождение и возраст глинистых минералов в почве и осадочных породах
Глинистые минералы в почве и осадочных породах образуются в основном в результате выветривания материнских пород, зависящих в основном от климата, исходной литологии источников и топографии. Определение происхождения и возраста глинистых минералов имеет решающее значение для лучшего понимания эволюции континентальных поверхностей и осадочных бассейнов. Это касается различных областей, включая почвоведение, прикладную геологию и (палео)экологические исследования, поскольку глинистые минералы играют важную роль в свойствах почв и отложений и фиксируют время выветривания, а также климатические и экологические условия. Однако определить возраст и происхождение глинистых минералов бывает сложно, так как на них влияют несколько факторов, включая скорость выветривания, смешение поколений, перенос, осаждение и диагенез. На этой сессии мы приглашаем представить материалы, посвященные подходам к определению происхождения и геохронологии, а также более общим вопросам, касающимся механизмов воздействия (тектоника, геология водоразделов, интенсивность эрозии), которые управляют формированием глинистых минералов и их переносом в континентальных и морских средах. Мы также приглашаем к участию всех авторов, которые разрабатывают новые методологические подходы, направленные на отслеживание происхождения глинистых минералов и их датировку.
Химический анализ почв и глин - симпозиум в честь М. Л. Джексона
Мало кто из ученых, изучающих глины и почвы, оказал такое большое влияние на науку, как профессор Висконсинского университета Марион Л. Джексон. Он не только руководил многими студентами, но и увековечил многие методы анализа почв и глин в своем самостоятельно изданном руководстве «Химический анализ почв - продвинутый курс». У кого нет экземпляра этой толстой книги в мягком переплете? В 1991 году он и его жена, Кристи, учредили две премии для ученых среднего возраста: одну в Обществе почвоведов Америки (Jackson Soil Chemistry and Mineralogy Award) и одну в Обществе глинистых минералов (Marion L. & Chrystie M. Jackson Mid-career Clay Scientist Award). С тех пор эти награды вручались 62 раза. Некоторые лауреаты получили обе награды, что свидетельствует о союзном характере дисциплин глиноведения и почвоведения. Цель этой тематической сессии - подчеркнуть значительную роль, которую сыграло влияние профессора Джексона в развитии и современном состоянии науки о глине и почве. В качестве докладчиков выступят лауреаты премии, а также бывшие студенты. Члены семьи Джексонов также примут участие в заседании, чтобы узнать больше о достижениях в науке о глине, достигнутых благодаря щедрому вкладу их семьи, и об уважении, которое испытывает наше сообщество к их благородным предшественникам.
Важнейшие минералы в богатых глиной месторождениях: Процессы, распространение и ресурсный потенциал
Под «важнейшими полезными ископаемыми» здесь понимаются любые минералы, элементы или вещества (обозначенные правительством), которые играют важную роль в энергетических технологиях и подвержены риску нарушения цепочки поставок. На этой сессии предлагается представить материалы по широкому кругу тем, связанных с природой и распространением важнейших минералов (ВМ), таких как редкоземельные элементы, содержащиеся в богатых глиной месторождениях. Приветствуются исследования, посвященные судьбе и переносу ионов или наночастиц, образовавшихся в результате выветривания или гидротермальных процессов, а также исследования месторождений ВМ с экономическим потенциалом из различных геологических условий и потоков отходов, таких как ионно-адсорбированные ВМ во вскрышных и межвскрышных породах, остаточные первичные ВМ в потоках отходов глиняных рудников и ВМ внутри месторождений, богатых глиной. Также приветствуются обзоры и лабораторные исследования новых методов определения характеристик и обогащения ВМ.
Глинистые минералы как источники лития
Экспоненциальный рост спроса на литий обусловлен большими объемами, необходимыми для производства аккумуляторов с высокой плотностью энергии, причем >80 % мирового предложения лития используется в электромобилях и системах хранения энергии. Прогнозы показывают, что в этом десятилетии спрос на литий вырастет еще в три раза. Чтобы удовлетворить этот спрос, мир обращается к нетрадиционным ресурсам лития, таким как обогащенные литием глинистые месторождения в странах, где традиционные месторождения скудны или нежизнеспособны. Глинистые минералы выступают в качестве источников и поглотителей лития. Недавний всплеск публикаций, связанных с осадочными ресурсами лития, сосредоточен на минералогии глин и связанной с ней секвестрацией и высвобождением лития из структур глинистых минералов. Данная сессия поощряет исследования, оценивающие роль глинистых минералов в круговороте лития на поверхности Земли и в приповерхностных средах.
Природные цеолиты: От геологии и фундаментальных наук к применению и проблемам рынка
Природные цеолиты, уникальный класс микропористых материалов, имеют огромные перспективы в различных отраслях, включая сельское хозяйство, животноводство и рациональное природопользование. Эта сессия преодолевает разрыв между фундаментальными геологическими и химическими характеристиками природных цеолитов и их практическим применением, уделяя особое внимание устойчивым методам добычи, передовым технологиям модификации и их интеграции в инновационные области применения, такие как улучшение почвы, очистка воды и кормовые добавки для улучшения здоровья скота. Сессия, призванная стимулировать активное участие начинающих исследователей, подчеркивает важность междисциплинарного сотрудничества, рассматривая текущие проблемы и возможности рынка. Способствуя диалогу между опытными учеными и новым поколением исследователей, эта сессия призвана обеспечить передачу знаний, стимулировать инновации и обеспечить устойчивое будущее для исследований и применения природных цеолитов.
Идентификация и характеристика филлосиликатов на Марсе с помощью дистанционного зондирования, марсохода и аналоговых исследований
Филлосиликаты являются важными маркерами водного изменения на Марсе, предоставляя ключевую информацию для определения древней геохимической истории этой планеты. Цель этой сессии - обсудить достижения в понимании марсианских филлосиликатных ассоциаций через исследования орбитального дистанционного зондирования, анализ данных ровера и изучение земных аналогов, содержащих филлосиликаты. Смектиты и другие глинистые минералы наблюдаются в самых разных местах на Марсе, часто ассоциируясь с сульфатами, оксидами/гидроксидами железа или карбонатами. Изучение этих мест с помощью орбитальных и поверхностных миссий позволяет получить информацию о геохимической среде, существовавшей во время их образования, и потенциальных индикаторах пригодности для жизни в прошлом. Приветствуются исследования филлосиликатов на Марсе с использованием данных орбитальных и марсоходов, геохимического моделирования, а также характеристики глиносодержащих аналогов или марсианских метеоритов. Интеграция этих методов позволит углубить наше понимание условий, сформировавших глинистые минеральные скопления, и их влияния на обитаемость Марса.
Достижения в области структурной характеризации слоистых соединений
За последние годы структурная характеристика слоистых соединений была выгодно дополнена разработкой новых методик, внутренним развитием широко используемых методов (TEM, XAS, XRD, PDF, FTIR и др.) и особенно совершенствованием количественных методов анализа данных. Значительный прогресс также был достигнут благодаря сочетанию этих экспериментальных подходов, что позволило тщательно охарактеризовать сложные и/или очень дефектные пластинчатые структуры, включая природные материалы и материалы со смешанными слоями. Сочетание экспериментальных и вычислительных подходов также позволило улучшить интерпретацию данных. Эта сессия будет посвящена достижениям в отдельных методах, новым возможностям, открывающимся благодаря их сочетанию, и дополнительным возможностям, предоставляемым вычислительными подходами. Также будут рассмотрены новые структурные интерпретации и понимание формирования и эволюции таких материалов в природных средах. Интерес представляют, в частности, филлосиликаты, слоистые оксиды, двойные слоистые гидроксиды и слоистые соединения в целом.
Материалы через упорядоченную смешанослойность
Упорядоченные смешанослойные материалы со строго чередующимися прослойками гидратированных и коллапсированных прослоек (R1) давно известны, как природный минерал ректорит. Ректорит представляет собой регулярно интерстратифицированную последовательность иллито- и смектитоподобных слоев. Общепринято, что регулярное изменение гидратированных и негидратированных прослоев совпадает с чередованием ярко выраженных различий в плотности межслоевых катионов. Эта межслоевая вариация ионов, в свою очередь, считается следствием упорядоченной укладки полярных ламелей. Каждый слой 2:1 в стопке идентичен и содержит богатый алюминием и бедный алюминием тетраэдрический лист. С появлением синтезированных из расплава гекторитов, впервые представленных компанией Corning, количество сообщений об упорядоченных интерстратификациях внезапно значительно возросло. Поскольку гекториты напоминают симметричные слои 2:1, стало ясно, что причиной чередования плотностей межслоевых катионов не может быть полярная структура. Упорядоченные межслоевые структуры известны только для глинистых минералов, но при этом обладают огромным потенциалом для придания материалам привлекательных свойств. Наночастицы или гидрофобные красители могут быть инкапсулированы между силикатными сэндвичами. Они могут быть преобразованы в янус-пластинки, ферронематическую или структурно окрашенную суспензию. Приветствуются тезисы по любому аспекту описанной выше работы.
Диспергация глинистых минералов - ключевой путь к промышленному применению
Слоистые глинистые минералы, такие как смектиты, обладают уникальным свойством, определяющим многие их промышленные применения, - способностью диспергировать на отдельные пластинки в жидкой среде. Именно эти высокоанизотропные частицы обеспечивают широкий спектр применения синтетических и природных смектитовых глин. Несмотря на многочисленные исследования, остаются некоторые проблемы. К ним относятся диспергация слоистых силикатов с более высоким зарядом, диспергация в сложных средах и в присутствии других химических веществ, например полимеров. Существуют общие руководящие физико-химические принципы, позволяющие контролировать диспергацию глин в различных системах. Мы попытаемся обобщить и обсудить эти принципы на данной сессии. Тщательный контроль приводит к выдающимся применениям глинистых минералов с функциональными характеристиками, не сравнимыми с другими доступными технологиями. Реология является очевидной областью применения полностью диспергированных глин, но существует множество других применений, которые используются в настоящее время или планируются в будущем. Биомедицинские приложения, покрытия и пленки, каталитические процессы - все они выигрывают от контролируемого диспергирования. На этой сессии мы расскажем о связи между диспергацией и успешными промышленными применениями.
Интеркаляция: От фундаментальных представлений к практическому применению
Интеркаляция в глинистых минералах - это реакция, имеющая серьезные экологические и промышленные последствия. Интеркаляция может изменять свойства как глинистого минерала, так и интеркалированного соединения, создавая композиты с уникальными физическими и химическими характеристиками, отличающимися от свойств их исходных компонентов. Интеркалирование является важной реакцией, например, для стабилизации или разложения органических молекул в отложениях, улавливания газов в геологических хранилищах, а также для контролируемого высвобождения пестицидов и фармацевтических препаратов. Несмотря на значительный прогресс, многие аспекты интеркаляции остаются частично изученными. Основные задачи включают расшифровку механизмов, кинетики и влияния молекулярной структуры и свойств поверхности минералов на интеркаляцию. Мы приветствуем доклады, которые углубляют наше понимание роли глинистых минералов в стабильности и трансформации интеркалированных видов, эволюции свойств композитов, а также применения этих знаний в экологии и промышленности. На этой сессии будут представлены тезисы, исследующие взаимодействие минералов с соединениями, освещающие механизмы в различных науках о жизни, геологических эпохах и масштабах - от молекул до систем - для расширения наших знаний о процессах интеркаляции.
Промышленное применение глин
Благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам глины находят применение от традиционных отраслей промышленности (бумага, краски, керамика, бурение, литейное производство, адсорбенты и т.д.) до секторов с высокой добавленной стоимостью (бионанокомпозиты, катализ и т.д.). Уникальные свойства глин обусловлены размером частиц, формой и поверхностью глинистых минералов и подчеркивают необходимость междисциплинарного подхода к исследованиям с участием представителей наук о земле, окружающей среде и почве, химии, физики, материаловедения, химического машиностроения, фармакологии, токсикологии и фармацевтики, а также биологических наук. В качестве промышленных глин будут рассмотрены бентониты, каолины, сепиолиты, палыгорскитовый тальк, слюда, вермикулит и пирофиллит, а также синтетические глинистые минералы, такие как лапонит. На сессии будут представлены последние достижения в области применения промышленных глин в передовых отраслях промышленности, в том числе: характеристика промышленных глин для традиционного применения и применения с высокой добавленной стоимостью; традиционные области применения глин (бумага и упаковка, краски и покрытия, резины и пластмассы, литейное производство) - керамика, метакаолин, цемент и бетон, изменения в спросе и требованиях к применению; применение полимеров (пластмассы, каучуки, клеи); потребительское, сельскохозяйственное и адсорбентное применение; новые и развивающиеся области применения (барьерные покрытия, огнезащитные средства). На сессии не рассматриваются вопросы герметизации высокоактивных радиоактивных отходов в хранилищах, которые будут рассмотрены на отдельной сессии.
Заряд слоя смектита и межслоевое пространство: Структура, изменение, экологическое и технологическое значение
Смектит и его межслоевые разновидности - распространенные, но своеобразные глинистые минералы, играющие важнейшую роль в многочисленных взаимодействиях воды и горных пород и технологических применениях. Отрицательный заряд слоя (ОЗС) смектита, образующийся в результате гетероатомного замещения в октаэдрических и тетраэдрических листах, влияет на расширяемость минерала и межслоевую адсорбцию различных соединений. Количество и расположение ОЗС варьируются в широких пределах, определяя селективность адсорбции катионов, распределение катионов в прослойке, а также многочисленные геохимические и петрофизические свойства. Такие процессы, как катионный обмен, дегидратация, регидратация, адсорбция органических соединений и фиксация межслоевых катионов, за которыми часто следует уменьшение количества ОЗС и/или разрушение межслоевого пространства, изменяют свойства смектита, обеспечивая новые взаимодействия с окружающей средой. На этой сессии будут представлены доклады, посвященные принципам ОЗС, методикам измерения ОЗС, распределению межслоевых катионов и специфической роли ОЗС смектита в различных технологических и экологических реакциях. Сессия будет проходить совместно с докладом «Влияние температуры на бентонитовые барьерные системы на основе результатов экспериментов in situ в контексте захоронения радиоактивных отходов».
Дискуссия под руководством эксперта: Вопросы, касающиеся глинистых минералов при захоронении радиоактивных отходов
В ходе конференции ICC на двух сессиях будут рассмотрены различные аспекты минералогии глины в области захоронения высокоактивных радиоактивных отходов. Крупные международные проекты и национальные программы по радиоактивным отходам из ряда стран собрали огромный объем знаний за несколько десятилетий исследований глины. Традиционно ключевые лекции призваны донести эти знания до широкой аудитории, заинтересованной в таком применении науки о глинах. Организаторы сессии были убеждены, что междисциплинарное понимание открытых ключевых вопросов в отношении долгосрочных характеристик барьеров, включая изменение/деградацию или любые процессы, связанные с глинистыми минералами, могут быть лучше поняты с помощью других средств коммуникации в науке о глине: Дискуссия под руководством эксперта. На этой сессии будут представлены 2-минутные презентации, поднимающие открытые вопросы, не обязательно дающие ответы, но показывающие, какие шаги уже были выполнены, что привело к открытым вопросам, и оставляющие эти вопросы на усмотрение аудитории. За каждой презентацией последует 3-5-минутная дискуссия. Мы ожидаем междисциплинарной дискуссии с ответами или идеями от коллег, занимающимися проблемами захоронения радиоактивных отходов или изучающих различные области применения глин.
Устранение парниковых газов
Способность глин адсорбировать и накапливать газы, в том числе CO2, вызвала значительный научный интерес, который выявил их потенциальное применение в технологиях CCS, включая «прямое улавливание и хранение углерода в воздухе» (DACCS) и «биоэнергетику с улавливанием и хранением углерода» (BECCS). Глинистые минералы типа смектита, обладая большой эффективной площадью поверхности и плотной двумерной пористой структурой, могут физически адсорбировать молекулы CO2 в своих прослойках. Этот процесс интеркаляции CO2 может быть активирован путем включения определенных катионных столбов, которые увеличивают межслоевые зазоры в достаточной степени для проникновения CO2, и эти столбы могут быть химически функционализированы для дальнейшего усиления поглощения CO2. Такая комбинация контролируемого физического разделения и химической функционализации может также обеспечить разделение газа, например, отделение CO2 от метана, с помощью глинистых минералов. Некоторые глинистые минералы могут способствовать химическим реакциям с CO2. Так, например, иллит позволяет образовывать стабильные карбонатные минералы, а монтмориллонит - преобразовывать CO2 в чистые дымовые газы. Таким образом, глинистые минералы представляют собой перспективное направление для снижения выбросов парниковых газов. Однако для полного понимания механизмов, лежащих в их основе, и оптимизации их работы необходимы дальнейшие исследования. Кроме того, необходимо тщательно учитывать экономические и экологические факторы, чтобы обеспечить целесообразность и устойчивость таких технологий на основе глин. Приветствуются материалы по любому аспекту этой области исследований.
Многомасштабное вычислительное моделирование материалов, связанных с глинистыми материалами и их жидкостными интерфейсами
Детальное знание свойств и поведения интерфейсов глина-флюид имеет решающее значение для многих природных и технологических процессов, контролирующих выветривание и растворение/осаждение минералов, судьбу загрязняющих веществ в почве и воде, долгосрочную стабильность геологических хранилищ ядерных отходов, разведку нетрадиционных углеводородов, геологическое связывание углерода, подземное хранение газа и т.д. Фундаментальное молекулярное понимание физико-химических явлений, контролирующих все эти процессы, крайне важно. В дополнение к экспериментальным исследованиям, методы вычислительного моделирования все чаще используются в сообществе исследователей глины для решения этих вопросов. Мы приглашаем представить материалы по всем аспектам вычислительного моделирования глинистых материалов и их водных и неводных границ раздела жидкостей с использованием различных вычислительных методов от квантового ab initio, молекулярного моделирования на основе силовых полей (включая классическое, реактивное, машинное обучение) до крупномасштабных грубозернистых подходов и т.д. Особенно приветствуются материалы, разрабатывающие новые методы моделирования, соединяющие различные временные и пространственные масштабы и устанавливающие прямые связи между компьютерным моделированием и экспериментальными исследованиями молекулярного масштаба, такими как синхротронное рентгеновское излучение, нейтронное рассеяние и другие передовые методы исследования поверхности.
Наноэлектронные и нанофотонные применения
Ультратонкие полевые транзисторы, фотодетекторы, устройства памяти, оптические модуляторы и многофункциональные устройства на основе двумерных материалов являются ключевыми для будущей гибридной электроники и нанофотоники. Для перехода от доказательств концепции к промышленному применению масштабируемость наноэлектронных устройств на основе 2D требует устойчивых и недорогих материалов. Глинистые минералы являются привлекательными кандидатами для следующего поколения слоистых материалов в наноэлектронных и нанофотонных приложениях благодаря своей устойчивости, широкой доступности и структурному разнообразию.
Нанолисты глины могут быть настроены путем ионного замещения или изменения расположения слоев, что позволяет изменять их электронные, оптические и механические свойства. Глины можно модифицировать различными интерстратами, такими как молекулы, катионы и другие наноматериалы, например графен, в ван-дер-ваальсовом зазоре, что делает их интересными платформами для катионного обмена или сборки сложных ван-дер-ваальсовых гетероструктур. Глубокое понимание этих особенностей необходимо для раскрытия полного потенциала глин путем определения возможного влияния неоднородностей на их специфические свойства, что позволит манипулировать ими и адаптировать их для конкретных 2D-технологических применений.
Свойства и применение новых "умных" глин, LDH и наноматериалов, связанных с глиной
Эта сессия призвана стать форумом для последних исследований глинистых минералов и связанных с ними низкоразмерных наноструктур с расширенными электронными, фото/оптическими и механическими функциями. В пластинчатой или трубчатой форме глина и связанные с ней наноматериалы (включая LDH, имоголит, титанаты) по-прежнему исследуются в качестве катализаторов и соответствующих опор; однако благодаря увеличению количества доступных материалов (например, слоистых цеолитов) и прогрессу в синтетических технологиях, включая наноструктурирование, дизайн каталитических архитектур стал более сложным для улучшения характеристик. Благодаря успешной макроскопической самоорганизации отшелушенных нанолистов и трубочек в жидкокристаллические мезофазы, дизайн функциональных свойств стал более разнообразным. В сочетании с прогрессом в области определения характеристик и методов расчета углубилось понимание взаимосвязи между наноструктурами (формированием) материалов и этими функциональными возможностями. В этих рамках данная сессия направлена на обсуждение следующих тем: синтез и электронные, фото/оптические и механические свойства; передовые методы определения характеристик, включая определение in situ/operando и теоретические исследования; многомасштабное упорядочение глин и связанных с ними наноструктур; применение фото/электро/каталитических (батареи, суперконденсаторы, топливные элементы...) оптических устройств.
Достижения в области использования кальцинированных глин в качестве дополнительных цементирующих материалов в смешанных цементах
Снижение содержания углерода в цементе и бетоне является одной из основных задач для достижения нулевого уровня антропогенных выбросов углерода. Кальцинированные глины используются в цементных материалах с начала XX века, но в последнее время им уделяется гораздо больше внимания, учитывая их эффективность в качестве замены клинкера в смешанных цементах. Тем не менее, остается множество нерешенных научных вопросов и промышленных проблем, связанных с внедрением цементов на основе кальцинированных глин. Чтобы облегчить разработку надежных и прочных систем, нам необходимо улучшить понимание взаимосвязи между процессом обработки, структурой, свойствами и характеристиками: минералогией и химией глин, условиями кальцинирования, структурой и реакционной способностью кальцинированных глин, а также работоспособностью и прочностью цементов на основе кальцинированных глин. На этой сессии приветствуются достижения в использовании кальцинированных глин в смешанных цементах, включая (но не ограничиваясь): понимание реакционной способности кальцинированных некаолинитовых глин; взаимодействие между глинистыми минералами и сопутствующими минералами во время кальцинирования; контроль реологии цементных паст из кальцинированных глин с помощью добавок; а также практический опыт различных процессов кальцинирования.
Механическая и механохимическая активация глин
Механохимическая активация - это процесс, при котором высокоинтенсивное измельчение вызывает структурные и качественные изменения в материалах. В случае глинистых минералов такое высокоэнергетическое измельчение может вызвать аморфизацию, обогащение поверхности Al, изменение поверхностных гидроксильных групп и структуры O-Si-O, а также значительное увеличение удельной поверхности. Различные эффекты этого процесса на глинистые минералы вызывают растущий исследовательский интерес в различных областях применения. Сессия по этой теме может собрать материалы из различных областей исследований, таких как: неорганические вяжущие вещества (замена портландцемента, щелочно-активированные системы и т.д.); синтез наноматериалов; контроль загрязнения окружающей среды; удобрения с замедленным высвобождением и другие сельскохозяйственные применения; удаление патогенов и тяжелых металлов из подземных вод; сорбция фтора в питьевой воде; интеркаляция органических молекул и т.д. Эти области применения подчеркивают потенциал процесса в решении экологических и промышленных проблем. Однако остается много открытых вопросов, в том числе: понимание основных механизмов, а также поведения различных глинистых минералов; кинетика реакций во время и после измельчения; мониторинг in-situ изменений в структуре глинистых минералов во время механической обработки; понимание воплощенной энергии механохимической активации; масштабирование процессов за пределы лабораторных масштабов.
Синтез глинистых минералов для прикладных целей и связанных с ними гибридов
Глинистые минералы, в том числе слоистые двойные гидроксиды, относятся к семейству универсальных двумерных наноматериалов. Их синтез развивался параллельно с прогрессом в изучении и познании глинистых минералов природного происхождения и позволил глубже понять геологические процессы. Кроме того, синтетические глинистые минералы, созданные на основе геоиндустрии, открывают новые возможности для конструирования слоистых твердых тел с индивидуальными свойствами и расширяют область применения. В этой области появились новые экспериментальные инструменты (криомикроскопия, синхротронные методы...). Искусственный интеллект и методы машинного обучения обещают ускорить открытия. Воспроизведение природных путей образования глин может быть непомерно дорогим с промышленной точки зрения, поскольку требует огромных временных и энергетических затрат. Интеллектуальный дизайн реакций, основанный на глубоком понимании глубинных механизмов образования глин, в сочетании с передовыми технологиями приведет к созданию экономически оправданных путей производства синтетической глины. Данная сессия объединит исследовательские группы, активно занимающиеся синтезом глинистых минералов и гибридов «снизу вверх» (за исключением модификаций природных минералов).
Роль глины в здоровье человека и биомедицинских науках
Эта сессия приглашает к участию в инновационных и междисциплинарных исследованиях, посвященных использованию глин, как природных, так и модифицированных, с прямым или косвенным влиянием на здоровье человека. Мы приветствуем материалы, изучающие аспекты взаимодействия между глинами и биологическими системами, включая исследования того, как глины взаимодействуют с клетками, тканями и биомолекулами, а также их потенциальное использование в разработке лекарственных препаратов, медицинских устройств и биоматериалов. Другая важная область интереса связана с использованием глин в сельском хозяйстве, где они могут играть важнейшую роль в улучшении качества почвы, укреплении здоровья растений и, косвенно, в повышении продовольственной безопасности и улучшении питания людей. Кроме того, на этой сессии будет рассмотрено растущее использование глин в пищевой и косметической промышленности. Мы приглашаем представить материалы, анализирующие эффективность этих применений и их влияние на здоровье человека. Мы приветствуем теоретические и экспериментальные исследования, а также прикладные исследования и тематические исследования, которые помогут углубить наше понимание преимуществ глин и их широкого потенциала для улучшения благосостояния человека.
Глинистые материалы в технологиях здравоохранения
Глинистые минералы все чаще используются в технологиях здравоохранения благодаря своим уникальным свойствам и универсальности. Они применяются для доставки лекарств, гемостаза, противовоспалительной, тканевой инженерии и антимикробной терапии, благодаря таким свойствам, как химическая стабильность, биосовместимость и модифицируемость на атомно-молекулярном уровне. Наноглины, в частности, могут быть созданы для оптимизации адсорбции и контролируемого высвобождения лекарств, что улучшает терапевтические результаты. Поверхностные и межслойные свойства глинистых минералов также позволяют адаптировать их для конкретных биомедицинских применений, включая адресную доставку и восстановление тканей. Более того, взаимодействие между глинистыми минералами и биомолекулами влияет на стабильность лекарств, кинетику высвобождения, антимикробную эффективность и регенерацию тканей. Несмотря на эти достижения, оптимизация характеристик глинистых материалов для применения в здравоохранении остается серьезной проблемой. В данном исследовании изучаются ключевые свойства и биобезопасность глинистых минералов, что обеспечивает стратегическую основу для их интеграции в передовые приложения здравоохранения, такие как диагностика, терапевтическая доставка и регенеративная медицина.
Навигация по нормативно-правовой базе в мировой промышленности
Мировая промышленность работает в условиях развивающейся и сложной нормативно-правовой базы, влияющей на производство, безопасность продукции, воздействие на окружающую среду и доступ на рынок. На симпозиуме будут представлены доклады о том, как компании справляются с проблемами регулирования, обмениваются общими практиками и разрабатывают стратегии, обеспечивающие соблюдение нормативных требований и способствующие инновациям. Темы могут включать в себя навигацию по международным стандартам, соблюдение экологических норм и правил безопасности, внедрение устойчивых практик и подготовку к будущим изменениям в регулировании. Приветствуются доклады лидеров отрасли, экспертов по вопросам политики и исследователей, которые помогут наладить диалог об общем опыте и перспективных подходах, формирующих нормативно-правовой ландшафт глиняной промышленности.
Роль минералов и выветривания в связывании углерода в почвах
Почвы являются крупнейшим наземным резервуаром углерода (С) и оказывают значительное влияние на глобальный цикл углерода. Последние разработки подчеркивают роль филлосиликатов, почвообразующих оксидов, плохо кристаллизующихся алюмосиликатов и окислительно-восстановительных металлов в стабилизации органического углерода в почвах. Кроме того, значительное внимание привлекает технология усиленного выветривания горных пород (УВГП), которая предполагает использование на суше измельченных горных пород, таких как базальт, для улавливания CO2 из атмосферы, и предполагается, что технология УВГП может внести значительный вклад в смягчение последствий изменения климата. Цель данного симпозиума - предоставить форум для рассмотрения роли минералов почв в контексте изменения климата. На симпозиуме будут представлены ключевые доклады по этой теме, в том числе приглашенные презентации. Мы ожидаем, что будут представлены доклады по ускоренному выветриванию минералов, вызванному климатом; сохранению органического вещества почв (и связанных с этим процессов и механизмов) в ассоциации с различными минералами; эффективности усиленного выветривания горных пород для связывания углерода в различных условиях окружающей среды и другим смежным темам.
Глины в горной промышленности
Глины могут вызывать проблемы как при подземной, так и при открытой добыче полезных ископаемых, начиная от проблем, связанных с устойчивостью шахты, от добычи до переработки полезных ископаемых и управления хвостами, и заканчивая проблемами возвращения земли в желаемое конечное состояние. На этой сессии предлагается обсудить темы, связанные с глинами в горнодобывающей промышленности, переработке полезных ископаемых и управлении хвостохранилищами: от исследований того, как различные глины могут быть использованы для поиска ресурсов, до исследований того, как различные глины влияют на горные работы. Также приветствуются доклады, посвященные усовершенствованным методам определения характеристик, понимания и прогнозирования поведения глины при любых горных работах. Наконец, мы приветствуем работы, объясняющие роль глины в геотехнических и геохимических свойствах, которые могут быть важны при рекультивации шахтного участка.
Глинистые минералы и экосистемные сервисы на основе почв
Глинистые минералы обеспечивают и поддерживают экосистемные сервисы и баланс почвы благодаря своим уникальным свойствам, таким как высокая удельная поверхность, способность к катионному обмену, множество функциональных групп и высокая водоудерживающая способность. Они также повышают плодородие почвы, эффективность использования питательных веществ и поддерживают рост растений за счет удержания и медленного высвобождения основных питательных веществ. Водоудерживающая способность глинистых минералов улучшает способность почв удерживать влагу, что крайне важно для поддержания роста растений в условиях засухи. Глинистые минералы связываются с органическим веществом почв, предотвращают его разложение и связывают углерод в почве, способствуя регулированию эмиссии парниковых газов и смягчению последствий изменения климата. Природные глинистые минералы и их модификации с органическими поверхностно-активными веществами, полимерами, неорганическими солями, биоотходами (кухонные отходы, ил, растительные остатки и т.д.) и микроорганизмами играют решающую роль в восстановлении почв, сточных и подземных вод путем адсорбции и деградации. Эта важная роль глинистых минералов в восстановлении окружающей среды, повышении качества почв, поддержке биоразнообразия почв и развитии устойчивого сельского хозяйства подчеркивает их значение для экологической устойчивости и продовольственной безопасности. Таким образом, глинистые минералы играют важную роль в поддержании баланса экосистем и обеспечении критически важных услуг как для природной среды, так и для благосостояния человека. Мы приглашаем широкое сообщество представить материалы по всем вышеперечисленным аспектам.
Применение природных глин и глинистых минералов для восстановления и очистки окружающей среды
Преднамеренный и случайный выброс загрязняющих веществ в окружающую среду привел к локальному и глобальному загрязнению. Восстановление и очистка окружающей среды часто являются сложной задачей из-за наличия сопутствующего загрязнения; дорогостоящей, поскольку загрязнение обычно диффузно или было допущено к значительному распространению; а в некоторых случаях даже невозможной, когда отсутствуют соответствующие технологии. Таким образом, постоянно ведутся поиски новых подходов и методов, которые должны быть эффективными, недорогими и - в мире, подверженном изменению климата, - устойчивыми, т.е. не требовать больших затрат энергии и химических веществ. Новые технологии, основанные на природных материалах, таких как глины и глинистые минералы, обладают большим потенциалом для восстановления и очистки, поскольку эти материалы недороги и встречаются повсеместно в мире. На этой сессии будут представлены материалы, освещающие последние достижения в использовании немодифицированных глин и глинистых минералов, включая слоистые гидроксиды, для восстановления и очистки от старых и новых загрязнителей, таких как стойкие органические соединения, металлы/металлоиды, микропластик, антимикробные бактерии или гены. Особое внимание уделяется технологиям и подходам, использующим уникальные свойства поверхности и (окислительно-восстановительные) реакции природных глин и глинистых минералов, а также их взаимодействие с другими экологически значимыми компонентами, такими как микроорганизмы, природные органические вещества или минералы, не относящиеся к глинам/глинистым минералам.
Синтез и применение модифицированных глин для восстановления окружающей среды
Глинистые минералы в изобилии содержатся в почве, осадочных породах и горных породах на поверхности Земли и в хрупкой верхней части земной коры. Они являются функциональными материалами, которые все чаще используются для разработки новых применений. Эти минералы могут адсорбировать широкий спектр веществ, включая загрязнители окружающей среды и обеззараживающие агенты (например, катализаторы). Для эффективного удаления загрязняющих веществ необработанная глина может нуждаться в модификации. Это включает в себя нагрев, активацию кислотой или щелочью, использование поверхностно-активного вещества, насыщение катионами. Эти модификации также могут быть использованы для создания полимерных и других био-нанокомпозитов и гибридов наноматериалов. Загрязнения в реальном мире имеют сложную структуру, а появление новых загрязнителей и высокая стоимость еще больше усложняют процесс восстановления. Поэтому понимание точных механизмов удаления конкретных загрязнителей остается важным. Ключевые аспекты исследований включают недорогой синтез модифицированных глин, их поверхностные и зарядовые свойства, механизм адсорбции и каталитической деградации загрязнений. В связи с вопросами устойчивого развития важно также учитывать низкий химический след синтеза модифицированных глин. Если эти материалы будут эффективны, их также следует оценивать на предмет возможности повторного использования, регенерации и нетоксичности. Эта сессия призвана продемонстрировать передовые аналитические, экспериментальные и модельные исследования, направленные на выявление наиболее эффективных модифицированных глин для восстановления неорганических, органических или смешанных загрязнителей и их переноса в поверхностных средах Земли.
Аналитические задачи в глиняной промышленности
Глиняная промышленность сталкивается с разнообразными аналитическими проблемами, требующими инновационных решений для обеспечения качества продукции, соблюдения нормативных требований и устойчивой практики. На симпозиуме будут представлены доклады о новейших разработках и методологиях, направленных на решение важнейших аналитических проблем, включая, в частности, определение содержания асбеста в глиняной продукции, характеристику и количественное определение наноматериалов, измерение растворимого алюминия, количественное определение частиц размером менее 10 мкм и анализ менее кристаллических или аморфных материалов. Приветствуются материалы, освещающие новые подходы, появляющиеся технологии или тематические исследования в решении этих и других актуальных проблем. Присоединяйтесь к нам, чтобы способствовать междисциплинарному диалогу для развития аналитических возможностей в этой жизненно важной отрасли.
Изучение минералогии глин для решения текущих и будущих задач в критической зоне
Глинистые минералы повсеместно распространены в критической зоне. Они играют важную роль в различных циклах, связанных с этой зоной (вода, углерод, питательные вещества и т.д.), которые лежат в основе сегодняшних и завтрашних проблем, таких как водные ресурсы, обеспечение продовольствием и эрозия почв..... Описание минералогии глин значительно продвинулось в последние годы, как в плане совершенствования идентификации глинистых минералов, так и в плане нашей способности количественно и пространственно определять их, от микроскопических до региональных масштабов. Цель данной сессии - собрать вместе материалы, демонстрирующие преимущества описания глинистой минералогии критической зоны для улучшения нашего понимания механизмов основных современных проблем и/или для улучшения процесса принятия решений. Мы приглашаем авторов, чьи исследования посвящены идентификации и/или количественной оценке и/или пространственному описанию минералогии глин в критической зоне, независимо от пространственного масштаба исследования, и чьи темы касаются основных проблем сохранения ресурсов и/или решения экологических угроз в критической зоне.
Взаимодействие богатых железом глин и оксидов железа с органикой и тяжелыми металлами: Последствия для круговорота железо/углерод/металл
Взаимодействие между органикой/металлами и фазовыми ансамблями продуктов выветривания железных минералов, таких как железосодержащие глины и (оксигидр)оксиды, может влиять на круговорот железа, металлических загрязнителей и углерода. Это включает взаимодействия, происходящие однородно с растворенной органикой/металлами и неоднородно на границах раздела твердое тело-жидкость, например, на поверхности почвы. В ходе таких процессов органическое вещество может контролировать кинетику соосаждения железа с металлами и продуктами трансформации, в то время как адсорбция и окислительно-восстановительные реакции с железосодержащими фазами могут контролировать деградацию органического вещества и иммобилизацию металлов. Данная сессия призвана способствовать обсуждению последних достижений в нашем понимании, как механистическом, так и прикладном, взаимодействия между органикой/металлами и богатыми железом продуктами выветривания, включая глины и родственные им (оксигидр)оксиды железа, а также связанного с этим поведения загрязняющих веществ, питательных веществ и углерода в ходе этих процессов. Вклад может включать полевые исследования, изучающие взаимодействие богатых железом глин или (оксигидр)оксидов с органическими металлами; исследования, направленные на выяснение механизмов, лежащих в основе этих взаимодействий, или понимание таких взаимодействий в конкретных или идеализированных средах; наноразмерные исследования на границах раздела твердых и жидких сред; влияние поровой или замкнутой среды; или исследования фракционирования изотопов во время этих взаимодействий между органическими и металлическими веществами.
XVIII ICC - DUBLIN 2025 - За содержание сайта icc.aipea.org отвечают организаторы XVIII ICC, Минералогическое общество Великобритании и Ирландии
https://icc.aipea.org/