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是一家專(zhuān)注于膨潤土的研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、加工及銷(xiāo)售為一體企業(yè)。
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膨潤土改性及其在環(huán)境治理中的應用
2022-03-11
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由于結構因素，天然膨潤土內表面積比較大，內表面帶來(lái)巨大的內表面能，使其具有較好的吸附能力。雖然膨潤土吸附性能較好，但是在未改性的條件下，天然膨潤土處于水中時(shí)，層間離子會(huì )出現水解反應，降低其吸附能力，也就限制了膨潤土在污染處理中的應用，因此，有必要對膨潤土進(jìn)行改性處理。
1、膨潤土改性技術(shù)
?。?）高溫改性
天然膨潤土表面的水膜對污染物吸附有阻礙作用，經(jīng)過(guò)高溫焙燒后，膨潤土內部以各種形式存在的水分都會(huì )蒸發(fā)，而且帶走部分雜質(zhì)，這樣使得膨潤土空間結構得到擴展，內部孔隙被打開(kāi)，為吸附污染物創(chuàng )造了空間。但是，當焙燒溫度過(guò)高時(shí)，高溫會(huì )對膨潤土結構造成破壞，使其空隙率降低，吸附性能下降。
?。?）超聲改性
短時(shí)間超聲會(huì )使膨潤土結構疏松，層間距變大，有害的重金屬離子更易進(jìn)入；長(cháng)時(shí)間超聲會(huì )使膨潤土晶體片層表面的Si-O-Si鍵發(fā)生變化，增加金屬離子與膨潤土表面鋁氧位的接觸機會(huì )，使膨潤土對金屬離子的專(zhuān)性吸附有所增強。
?。?）金屬改性和磁性改性
常見(jiàn)的金屬改性物為Fe和La，其中鑭改性膨潤土（LMB）是一種廣泛應用于磷處理的吸附劑。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，金屬離子不再單純作為金屬改性劑發(fā)揮作用，而是以磁性劑的功能嵌入膨潤土中。
?。?）酸改性
膨潤土層間離子原本為Na+、Ca2+、Mg2+、Al3+等，酸改性就是通過(guò)酸浸泡膨潤土，析出層間陽(yáng)離子，疏通膨潤土間的孔道，使吸附質(zhì)更易在內部擴散。同時(shí)，H+進(jìn)入膨潤土層間，代替原有離子，減弱膨潤土層間作用力，增加了陽(yáng)離子交換能力（CEC）和吸附能力。
?。?）有機改性
天然膨潤土因為層間離子存在的原因，表現為親水性，不利于吸附有機污染物。有機改性就是利用有機物中的官能團或是有機物來(lái)替代膨潤土層的陽(yáng)離子，這樣不僅讓所得到的改性膨潤土轉變?yōu)橛H油疏水性，更增大了層間距，加強了容污能力、離子交換能力。根據相似相容原則，其對有機污染物的表面吸附能力得到提升。
?。?）無(wú)機改性
無(wú)機改性是指利用膨潤土的層間正離子可交換的特性，根據無(wú)機物材料的水解反應，令其中的金屬離子進(jìn)入膨潤土層間來(lái)?yè)Q置出可互換的正離子，從而制取無(wú)機改性膨潤土。膨潤土經(jīng)無(wú)機改性后，層間距顯著(zhù)擴大，比表面增大，吸附效果顯著(zhù)提高。
?。?）無(wú)機-有機復合改性
無(wú)機-有機復合改性是指利用膨潤土的層空隙較大及正離子可交換的特性，先利用無(wú)機高聚物將其層間域展開(kāi)，再利用活化劑更改膨潤土的表層特性。
2、改性膨潤土在環(huán)境治理中的應用
?。?）重金屬污染物
以不同濃度的鹽酸、硝酸、磷酸和硫酸對膨潤土進(jìn)行改性處理，研究改性膨潤土對CdZn-Pb-Cu四元復合體的吸附效果。結果發(fā)現，隨著(zhù)酸濃度的增加，其對Pb離子、Cu離子的吸附能力均出現不同程度的降低。通過(guò)聚陰離子纖維素、改性膨潤土對重金屬污染物進(jìn)行吸附研究，發(fā)現其對Pb離子的吸附效果較好。
?。?）有機污染物
利用鈉基膨潤土吸附香芹醛，通過(guò)不同的吸附質(zhì)濃度和不同的固液比得到吸附結果，最大單位吸附量為110mg/g。ANTONELLI等利用熱改性膨潤土（CVL）對環(huán)丙沙星的吸附性能進(jìn)行研究，發(fā)現在25℃的情況下最大單位吸附量可以達到114.4mg/g。
分別對膨潤土進(jìn)行了堿改性、鹽改性、表面活性劑改性，發(fā)現三種不同的改性膨潤土對甲基藍的去除率分別為73.25%、81.62%、85.06%。采用陽(yáng)離子淀粉-膨潤土體系吸附處理，發(fā)現陽(yáng)離子淀粉-膨潤土體系對于簡(jiǎn)單污染物的處理效果明顯。
?。?）無(wú)機污染物
研究發(fā)現，先用纖維棉處理混合水樣，再用殼聚糖改性膨潤土處理混合水樣，吸附絮凝性能最佳。在農業(yè)生產(chǎn)中，氮、磷作為重要的化肥原料，對于糧食生產(chǎn)具有重要的作用，但是近年來(lái)土壤中氮、磷的流失對水資源造成污染。天然土壤對二者的截留率不高，而經(jīng)過(guò)鑭改性的膨潤土（LMB）對其截留率達到93.9%。因此，鑭改性膨潤土既可以保證氮、磷在土壤中的留存量，又可以治理農業(yè)生產(chǎn)污染，具有很好的應用前景。
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主營(yíng)產(chǎn)品： 活性白土、鉆井泥漿、鑄造級膨潤土、蒙脫石、無(wú)機凝膠、膨潤土貓砂
