雖然蒙脫土可利用自身特性對(duì)水中污染物進(jìn)行去除，但蒙脫土層間親水性的無(wú)機(jī)離子使其對(duì)水中有機(jī)污染物的選擇吸附性較差。
目前主要利用酸改性、表面改性和無(wú)機(jī)柱撐等手段提高蒙脫土對(duì)水中有機(jī)污染物的吸附能力，如酸處理蒙脫土有較大的比表面積和陽(yáng)離子交換性能，常用于吸附陽(yáng)離子型污染物；有機(jī)改性蒙脫土表面疏水，是疏水性有機(jī)物污染物良好的吸附材料；柱撐蒙脫土對(duì)無(wú)機(jī)污染物吸附性能良好。
但廢水中往往含有多種有毒有害物質(zhì)，單一改性蒙脫土在處理含多種污染物的廢水時(shí)存在對(duì)某一物質(zhì)吸附性能良好，而對(duì)其他有毒物質(zhì)吸附性能較差的問(wèn)題，有研究表明多種改性手段并用可有效提高蒙脫土對(duì)水中污染物的去除能力并提升其重復(fù)利用能力。
酸改性蒙脫土多采用硫酸、鹽酸、硝酸等強(qiáng)酸與蒙脫土（MMT）混合進(jìn)行改性。酸改性后，分布于蒙脫土層間的金屬氧化物或無(wú)機(jī)鹽等雜質(zhì)減少，孔結(jié)構(gòu)疏通，有利于吸附質(zhì)分子的擴(kuò)散；同時(shí)蒙脫土層間K+、Na+、Ca2+、Mg2+等離子可與酸中的H+發(fā)生離子交換轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄运猁}溶出，因H+半徑小于被置換離子，故蒙脫土層間晶格裂開，層間距擴(kuò)大，改性后蒙脫土的比表面積和吸附能力顯著增加。同時(shí)酸改性使蒙脫土晶格結(jié)構(gòu)中部分Al2O3和MgO溶出，使其比表面積增加，進(jìn)而對(duì)水中污染物進(jìn)行有效吸附。
BHATTACHARYYA等選擇H2SO4對(duì)蒙脫土進(jìn)行處理并使用酸處理蒙脫土對(duì)陽(yáng)離子染料羅丹明B進(jìn)行吸附，結(jié)果表明，0.4g/L酸處理蒙脫土在180min內(nèi)能夠?qū)⑷芤褐匈|(zhì)量濃度為100mg/L的羅丹明B完全吸附；
TENG等研究表明，HCl中的H+能夠替換蒙脫土中的Al3+和Fe2+進(jìn)而使蒙脫土的比表面積和平均孔徑由87.55m2/g和6.81nm變?yōu)?14.7m2/g和5.31nm，且經(jīng)HCl處理后蒙脫土對(duì)甲基橙的吸附能力增加；
ZHAO等選擇HNO3對(duì)鈉基蒙脫土進(jìn)行處理，分析表明，鈉基蒙脫土的比表面積經(jīng)HNO3處理后由11m2/g變?yōu)?80m2/g，且0.7g/L的酸化蒙脫土在80min內(nèi)可將250mL質(zhì)量濃度100mg/L的苯酚溶液吸附75%，而蒙脫土僅吸附約35%。
雖然酸改性可提升蒙脫土對(duì)有機(jī)污染物的吸附能力，但酸改性蒙脫土對(duì)水中有機(jī)污染物的親和能力仍有待提升，有研究表明，陽(yáng)離子表面活性劑〔十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、二甲基氯化銨（EA）、乙氧基脂胺(ETA)等〕可與蒙脫土層間的Ca2+和Na+等離子發(fā)生層間交換以提高蒙脫土的疏水性能和對(duì)有機(jī)物的親和能力。此外，自身體積較大的陽(yáng)離子表面活性劑進(jìn)入蒙脫土層間可擴(kuò)大蒙脫土層間距，故有研究者將酸改性與陽(yáng)離子表面活性相結(jié)合以提高其對(duì)有機(jī)物的吸附能力。
酸中的H+首先與蒙脫土層間的K+、Na+、Ca2+、Mg2+等離子發(fā)生交換，使蒙脫土層間距增大，有機(jī)表面活性劑進(jìn)而進(jìn)入蒙脫土層間形成酸-有機(jī)改性蒙脫土。ZAGHOUANE-BOUDIAF等以硫酸、膨潤(rùn)土和十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨和十八烷基三甲基溴化銨為原料制備了4種酸-有機(jī)改性膨潤(rùn)土，XRD和FTIR結(jié)果表明，4種酸-有機(jī)改性膨潤(rùn)土中烷基三甲基溴化銨均進(jìn)入到酸改性膨潤(rùn)土層間，且酸改性膨潤(rùn)土層間距隨著烷基三甲基溴化銨碳鏈的增長(zhǎng)而增大；硫酸-烷基三甲基溴化銨改性膨潤(rùn)土對(duì)三氯苯酚的最大吸附容量可達(dá)200.6mg/g。上述酸-有機(jī)物改性蒙脫土制備過(guò)程中，有機(jī)物進(jìn)入蒙脫土硅氧四面體與鋁氧八面體層間，以增加改性蒙脫土的層間距、孔徑和比表面積。
還有研究表明在制備酸-有機(jī)改性蒙脫土過(guò)程中，有機(jī)物不進(jìn)入蒙脫土層間，而是以蒙脫土表面的正電子與有機(jī)物表面的負(fù)電子間的引力相互連接，進(jìn)而達(dá)到增加改性蒙脫土比表面積的目的。如FABRYANTY等以海藻酸鈉和鹽酸改性蒙脫土為原料通過(guò)微波快速加熱的方法制備了酸-有機(jī)物改性蒙脫土。FTIR結(jié)果表明，海藻酸并未進(jìn)入蒙脫土層間，而是以正負(fù)電子間的吸引力存在與蒙脫土表面，吸附實(shí)驗(yàn)表明，50mL質(zhì)量濃度為300mg/L的結(jié)晶紫溶液中95%以上的結(jié)晶紫能夠被0.5g酸-有機(jī)改性蒙脫土去除，吸附容量可達(dá)601.9339mg/g，而相同質(zhì)量的蒙脫土和海藻酸對(duì)結(jié)晶紫的去除率均在80%以下；
BELHOUCHAT等以海藻酸鈉和鹽酸改性鈣基蒙脫土為原料，通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)制備了酸-有機(jī)改性蒙脫土，Ca2+在整個(gè)體系中起主導(dǎo)作用，有助于把分子連接在一起，與鈣離子形成海藻酸鈣凝膠微球，實(shí)現(xiàn)對(duì)酸改性MMT的固定化，吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，酸-有機(jī)改性蒙脫土對(duì)亞甲基藍(lán)的最大吸附量可達(dá)約49.17mg/g，對(duì)甲基橙的最大吸附量可達(dá)約40.42mg/g。
資料來(lái)源：《劉正江,郭沙沙,張?jiān)奇?等.復(fù)合改性蒙脫土在污水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].精細(xì)化工,2022,39(05):873-881+914》，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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