改性膨潤土的應(yīng)用

    1 膨潤土及改性膨潤土1.1 膨潤土的結(jié)構(gòu)和分類膨潤土是一種以蒙脫石為主要礦物的粘土巖，而蒙脫石是含水的層狀鋁硅酸鹽礦物，由兩個硅氧四面體層中間夾一個鋁（鎂）氧（氫氧）八面體層組成，屬于2:1型的三層粘土礦物。

    晶體結(jié)構(gòu)層間存在過剩負電荷，能以靜電吸附陽離子保持電中性。此外，膨潤土具有很大的表面積，巨大的表面積伴隨著巨大的表面能，使其具有巨大的吸附能力。依據(jù)蒙脫石層間陽離子的比例關(guān)系可將膨潤土分為鈉基、鈣基、鎂基和鋁基膨潤土。其中鈣基膨潤土儲量大，約占總儲量的70%~80%.
 
    1.2 膨潤土的改性天然膨潤土中由于表面硅氧結(jié)構(gòu)具有極強的親水性和層間大量可交換性陽離子的水解，使其表面通常存在一層薄的水膜，而不能有效地吸附疏水性有機污染物，冶金膨潤土，限制了在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。
 
    因此，對天然膨潤土的改性受到了廣泛的重視。通過酸、氧化劑、無機鹽等無機物對膨潤土進行改性，可明顯改善其對有機污染物的吸附性和離子交換性能。目前，在水處理領(lǐng)域應(yīng)用較多的改性膨潤土包括：活化膨潤土、有機膨潤土、交聯(lián)膨潤土以及有機交聯(lián)膨潤土。

利用膨潤土處理廢水的方法

   1.1 活化法活化法指利用某種改性劑對膨潤土進行活化，以提高膨潤土的吸附性能。常用的活化法中，酸活化法、焙燒法和鹽活化法以其操作簡便的優(yōu)點被廣泛使用。

    1.1.1 酸活化法酸活化法是利用硫酸、鹽酸、草酸等對膨潤土進行活化。膨潤土經(jīng)酸活化后，層間的Na 、Mg2 等轉(zhuǎn)化為可溶性鹽類溶出。
 
    1.1.2 高溫焙燒法高溫焙燒法主要是將膨潤土在一定的溫度下焙燒一段時間，使其失去表面水、吸附水和 結(jié)合水，從而減少膨潤土水膜對污染物的吸附阻力，進而提高膨潤土的吸附性能。
 
    1.1.3 鹽活化法鹽活化法是將 膨潤土置于鈉、鎂、鋁、銅、鐵、鋅等鹵化物，通過攪拌、過濾、洗滌、烘干等處理，制得鹽改性膨潤土。
 
    這些金屬離子與膨潤土層間硅氧四面體的 負電荷結(jié)合而使得膨潤土層間陽離子具有可交換性。
 
    1.2 添加改性劑法通過添加改性劑來對膨潤土改性的方法，按改性劑的性質(zhì)可分為無機改性法、有機改性法及無機/有機復(fù)合改性法。其中有機改性法是目前的研究熱點，其改性后產(chǎn)品對印染廢水的吸附效果也較好。

隨著人們環(huán)保意識的提高，如何有效地改善室內(nèi)空氣質(zhì)量備受關(guān)注。陳樹沛采用鈣基膨潤土、鈉化膨潤土與酸化膨潤土分別對甲醛氣體進行吸附，發(fā)現(xiàn)酸化膨潤土在到達飽和吸附容量前對甲醛氣體之所以吸附效果好，是因為其表面酸性和質(zhì)子以及層間水與甲醛發(fā)生了質(zhì)子化作用。因此采用適宜構(gòu)型的膨潤土可以有效地凈化室內(nèi)空氣。

林梅嬌采用改性膨潤土/TiO2與單獨試驗TiO2分別對甲本進行光催化降解試驗，研究發(fā)現(xiàn)，膨潤土粉，改性膨潤土/TiO2用作吸附催化材料降解甲本時甲本的降解率為77.8%，比單獨使用TiO2的降解率高16%。

2、催化劑及載體

傳統(tǒng)催化劑產(chǎn)生的廢酸不僅污染環(huán)境，而且對設(shè)備也具有一定的腐蝕性。通過對膨潤土進行改性，將改性后的膨潤土作為催化劑，不僅消除了傳統(tǒng)催化劑的缺點，而且催化效果也更好，更為符合21世紀(jì)綠色化工發(fā)展的要求，具有良好的應(yīng)用前景。

將鈣基膨潤土改性為鐵改性膨潤土光催化劑，信陽膨潤土，采用光催化均相Fenton法處理造紙法薄片廢水中的CODcr，水性膨潤土，去除率為66.6%；而采用光催化非均相Fenton法處理廢水中的CODcr，其去除率達到80.2%，因此采用非均相Fenton法處理此廢水效果更佳。

王敏將酸化的膨潤土按固液比1：10的比例浸漬在ZnCl2無水溶液中，制得ZnCl2/膨潤土，并將其作為催化劑催化合成碳酸酯。

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