蒙脫石為層狀硅鋁酸鹽礦物，單晶結(jié)構(gòu)由兩層硅氧四面體夾合一層鋁氧八面體組成，不同立面的拼接構(gòu)建出具有一定空間延展性的晶體骨架。由于其晶體層間作用力較弱，作用位點(diǎn)多，通過(guò)晶體內(nèi)陽(yáng)離子與外部高價(jià)離子發(fā)生置換或同晶置換，釋放電荷，形成靜電力，以此吸附某些帶電菌體或基團(tuán)。這些可交換陽(yáng)離子還能與H2O通過(guò)氫鍵相連，使H2O能夠進(jìn)入并填充在層間域中，因此蒙脫石具有良好的吸水膨脹性。
蒙脫石呈立體“鏤空”構(gòu)架，層間域容積彈性大，剔除層間原有占位分子后可利用電位差重新吸納其他分子，展現(xiàn)出極強(qiáng)的吸附和承載性能。另外，充分水化后的蒙脫石晶胞帶有相同電性，能夠均勻分散懸浮在溶液中，形成膠體。通過(guò)碾磨、超聲等方式剝離晶體片層，調(diào)整表面電位大小，能相應(yīng)改變膠體密度，控制膠體內(nèi)物質(zhì)的懸浮沉降。除此之外，蒙脫石中多為無(wú)機(jī)成分，具有良好的熱穩(wěn)定性。
適當(dāng)改性可將蒙脫石晶體拆解為納米級(jí)分子，通過(guò)特異的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)腸黏膜的修復(fù)和對(duì)重金屬的直接吸附，也能利用其自身強(qiáng)大的理化性質(zhì)負(fù)載、保護(hù)藥物，定點(diǎn)消滅病原。在改善飼糧品質(zhì)、保護(hù)畜禽胃腸黏膜屏障、控制病原毒害的同時(shí)，降低耐藥風(fēng)險(xiǎn)。另外，在畜禽糞污處理方面蒙脫石也有創(chuàng)新應(yīng)用。
1、蒙脫石無(wú)機(jī)改性
蒙脫石的無(wú)機(jī)改性原理主要利用其晶體延展性和陽(yáng)離子交換性將無(wú)機(jī)改性劑插入晶格中。羥基化金屬陽(yáng)離子經(jīng)再次加熱脫羥基或脫氫后，能夠轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的柱狀金屬氧化物簇，擴(kuò)張層間結(jié)構(gòu)，使分子吸附力顯著增強(qiáng)。
張立陽(yáng)等研究結(jié)果表明，經(jīng)金屬離子插層改性后，蒙脫石更易剝落，片層增多變薄，晶體結(jié)構(gòu)相對(duì)疏松，能提高其對(duì)黃曲霉毒素B1(AFB1)、玉米赤霉烯酮(ZEN)和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)等霉菌毒素的吸附力。
2、蒙脫石有機(jī)改性
蒙脫石的有機(jī)改性原理是利用季銨鹽和烷類化合物等有機(jī)改性劑替換晶體原有占位離子，改變蒙脫石層間的孔隙大小和原子排布。有機(jī)改性后的蒙脫石能夠改變或暴露出更多的表面結(jié)合位點(diǎn)，甚至同時(shí)具有親水性和親油性，在胃腸道藥物載體、化膿性疾病治療以及污水治理等方面效果顯著。
3、蒙脫石有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合改性
蒙脫石的復(fù)合改性指同時(shí)將有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)插入晶體層間，形成復(fù)合柱撐蒙脫石，使其在結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的同時(shí)，還具備靶向吸附某物質(zhì)的可能。
任曉惠等使用天然蒙脫石糅合無(wú)機(jī)羥基鋁和十六烷基三甲基溴化銨，通過(guò)X射線衍射、傅里葉紅外光譜等技術(shù)對(duì)比單一和復(fù)合改性蒙脫石的性能，結(jié)果表明無(wú)機(jī)羥基鋁及十六烷基三甲基溴化銨復(fù)合改性蒙脫石(ACM)對(duì)五價(jià)砷的絡(luò)合吸附效率高達(dá)99%。
資料來(lái)源：《鄧凡,岳穩(wěn),李焰,等.蒙脫石的改性機(jī)制及在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2021(21):52-56》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！
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