天然硅酸鹽礦物蛭石在自然界分布廣，具有陽離子交換能力強(qiáng)、比表面積大等特點(diǎn)，經(jīng)過改性后在水污染修復(fù)方面優(yōu)勢突出。
目前，國內(nèi)外對新型有機(jī)污染物的去除研究較為火熱，以表面活性劑改性為代表的有機(jī)改性方法占比較大。有機(jī)改性需考慮：（1）控制疏水性，增加特定活性基團(tuán)；（2）控制負(fù)載量，避免內(nèi)部空間和活性附著位點(diǎn)減少；（3）有對生物的產(chǎn)生不良影響的風(fēng)險，運(yùn)用范圍有限。
1、雙子表面活性劑改性
雙子表面活性劑可簡單理解為兩個活性劑分子通過共價鍵合鏈接起來的新型表面活性劑。根據(jù)不同的表面活性劑和鍵合基團(tuán)種類，可發(fā)展出多種雙子表面活性劑，由于其表面活性特征，可作為水體有機(jī)污染物去除的蛭石優(yōu)良改性劑。污染物的陰、陽離子基團(tuán)相隔越遠(yuǎn)，胺基團(tuán)與改性蛭石的帶負(fù)電荷層間吸引力越強(qiáng)。改性劑與污染物的有機(jī)基團(tuán)作用可形成新的吸附活性位點(diǎn)，例如氫鍵。表面活性劑負(fù)載量可引起蛭石層結(jié)構(gòu)性質(zhì)變化，對不同價態(tài)的同一污染物吸附率出現(xiàn)差異。蛭石層間陽離子與有機(jī)離子交換緩慢，改性前可先在蛭石層間引入Na+提高速率。蛭石改性效果和吸附效果的主要影響因素有疏水性，化學(xué)鍵相互作用，基團(tuán)在主鏈和側(cè)鏈位置差異，表面活性劑濃度，官能團(tuán)數(shù)量和類型，蛭石電荷密度，蛭石空間排列方式，pH等。
Shen等人采用2種不同的雙子表面活性劑改性蛭石去除雙酚A污染物，發(fā)現(xiàn)異芳環(huán)間的π-π作用有利于吸附芳香污染物。Wang等人也證明表面活性劑與吸附質(zhì)之間的氫鍵和π-π相互作用，可以提高吸附容量。Liu等采用分別帶羧酸鹽、磺酸鹽和磷酸鹽（兩性親水）的負(fù)電荷基團(tuán)做兩性表面活性劑制作有機(jī)蛭石去除雙酚類有機(jī)污染物，帶磷酸鹽基團(tuán)的吸附效果最好。Yu等人的研究得到4種不同的雙子表面活性劑做間隔基改性蛭石去除工業(yè)苯酚污染物的效果為：烷基>二甲基苯基>2-丁烯基≈2-丁炔基。Liu等人采用生物安全性好的兩性表面活性劑磷脂酰膽堿改性蛭石吸附抗生素土霉素和環(huán)丙沙星，認(rèn)為水的存在促進(jìn)磷脂酰膽堿插層進(jìn)入蛭石層間，并以多重排列形式存在。
2、季銨鹽改性及其他有機(jī)改性
季銨鹽可根據(jù)活性基團(tuán)數(shù)量，位置，烷基空間結(jié)構(gòu)和長度來進(jìn)行分類，其性質(zhì)和蛭石的電荷密度能夠影響其在蛭石的空間排列方式。含胺基的有機(jī)分子上的自由電子為粘土吸附重金屬提供助力。季銨鹽有機(jī)陽離子替換蛭石層間無機(jī)陽離子，撐大蛭石間距，排除層間水，提高范德華力。季銨鹽表面活性劑改性將蛭石表面負(fù)電荷變?yōu)檎?，吸附陰離子或有機(jī)污染物，不同形態(tài)的離子吸附在改性蛭石的最大量對應(yīng)的pH條件不同。在低pH下，官能團(tuán)質(zhì)子化，硅醇與鋁醇基團(tuán)作用形成的絡(luò)合物，從而提高陰離子吸附能力，爭奪表面活性位點(diǎn)，在高pH環(huán)境下，官能團(tuán)去質(zhì)子化，有利于金屬陽離子污染物吸附。
Gu等人認(rèn)為共價鍵的形成可以使胺基（聚酰胺基團(tuán)）與Pb2+緊密結(jié)合從而有效從廢水中去除，采用偶聯(lián)劑、高分子聚合物和胺類化合物制作有機(jī)改性蛭石選擇性強(qiáng)，鹽酸解析效果在90%左右。乙胺改性的蛭石的Se+吸附量為改性前的1.4倍左右，K+、Na+、Ca2+等陽離子及低分子有機(jī)酸較大阻礙改性蛭石吸附。
資料來源：《鄒羿菱云,劉云利,駱鳳,等.硅酸鹽礦物蛭石的改性及對水體中污染物的吸附研究進(jìn)展[J].化工新型材料,2021,49(08):274-280》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請注明出處！
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