海泡石的特殊结构决定了它拥有包括贯穿整个结构的沸石。水通道和孔洞以及大的表面积,它具有截面积为0.36nm×1.06nm的管状贯穿通道及高达900的理论表面积。在通道和孔洞中可以吸附大量的水或极性物质,包括低极性物质,因此海泡石具有很强的吸附能力。强吸附性以及可处理改善的大比表面,使之具备作催化剂载体的良好条件。海泡石的一些表面性质(如表面酸性弱、镁离子易被其它离子取代等),使其本身也可用作某些反应的催化剂。故海泡石不仅是一种很好的吸附剂,而且是一种良好的催化剂和催化剂载体。海泡石的晶体结构具有连续的硅氧四面体层。其中,每一个硅氧四面体都共用二个角顶同相邻的三个四面体相连。四面体中活性氧指向沿b轴周期性的倒转,因此形成了大小固定井平行于链的开口通道,这些通道中含有沸石水。在八面体边缘有两个水分子与镁离子结合,参与八面体配位。
海泡石是一种纤维状富镁粘土矿物。这一矿物的德文名称是Meerschaum。Meer是海洋;Schaum是泡沫,故译名海泡石。海泡石的英文名称是Sepiolite。Sepia为乌贼,属海生动物,由于它骨骼多孔、体轻能浮于水,故以此命名这一矿物。海泡石来自远古的陆缘海、内陆海、湖泊,通过复杂的地质作用形成,是当今世上古老且的稀有非金属矿资源,具有特的纳米孔道结构和的吸附性。
海泡石粘土(sepiolite clay)是一种以海泡石为主要成分的粘土,伴生有凹凸棒石、蒙脱石、滑石等,非粘土矿物混入物则有石英、方解石、天青石等。
其成因有两种类型,一种为热液型,另一种为沉积型。前者的矿物成分,以海泡石为主,含量可达80- 90%以上,其次可含有少量的石英、白云石、方解石、蛋白石、云母、滑石等。这种类型的海泡石矿,因规模小,大多数达不到开采价值。沉积型海泡石粘土,矿物组成较复杂,海泡石含量在30~95%之间。
粘土是指粘土矿物的集合体,有特的晶层重叠结构,具有资源丰富、价格便宜等特点,被认为是聚合物理想的填料。由于粘土层间是水合阳离子,与高聚物或单体的相互作用较小,亲水的微环境不利于有机物进入层间,因而需要对粘土表面进行改性处理。当层状粘土以纳米级尺寸均匀分散于聚合物复合体系中时,结合聚合物长链结构及良好的加工性,此类材料的性能较其相应的宏观或微米级材料有大幅度的提高,包括抗张强度,弹性模量,热变形温度性能等表现出全新的性质,如的透明性或性质的各向异性等。
改性粘土在环境污染治理中的应用可分为吸附水中的重金属离子, 空气污染的治理, 处理水中的离子型化合物,治理赤潮,处理水中的有机污染物等。在其他领域中也有作用,改性黏土可作用于建筑材料,橡胶工业,药物开发,石棉替代品,节能方面的应用。