凹凸棒石是一種儲量豐富的納米型層鏈狀含水富鎂硅酸鹽粘土礦物，因具有強吸附性、安全環(huán)保等優(yōu)勢而逐漸被應(yīng)用于環(huán)境治理領(lǐng)域，新型改性凹凸棒石的研發(fā)和推廣也受到了越來越多的關(guān)注。
1、熱改性
凹凸棒石在加熱條件下脫去晶體結(jié)構(gòu)中的配位水、沸石水、結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水，從而增加凹凸棒石的比表面積和孔徑。研究發(fā)現(xiàn)，在110℃左右，凹凸棒石主要脫去外表面吸附水和沸石水；在250～650℃之間，隨溫度升高，結(jié)晶水逐漸完全脫除；當溫度大于800℃，會使凹凸棒石從棒狀形貌變?yōu)榍蛐尉酆象w，孔隙容積和比表面積減小，吸附能力減弱。所以對凹凸棒石進行熱處理一般都是選擇500～800℃。
2、酸堿鹽改性
酸改性是利用鹽酸、硝酸或硫酸等來除去凹凸棒石黏土中的石英、蒙脫石、高嶺石等碳酸鹽類伴生礦物，以疏通孔道，增加活性位點數(shù)量。堿處理和鹽漬改性都是改性劑中的金屬離子與凹凸棒石層間的Fe3+、Mg2+、Na+等陽離子發(fā)生離子交換，使其表面結(jié)構(gòu)電荷不平衡，以增強吸附活性。酸堿鹽改性的效果均受濃度的影響，且改性后的廢液可能會造成二次污染問題。
3、微波處理和超聲處理
微波處理是利用微波加熱使內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得疏松多孔，以增大比表面積。其原理和焙燒處理相似，但微波法加熱均勻，能大大縮短加熱時間，有望作為一種綠色加工工藝取代傳統(tǒng)的熱處理。超聲處理是利用超聲的空化作用產(chǎn)生高溫、高壓或強沖擊波使黏土粒子相互剝離，將凹凸棒晶聚集體分散開，以提高凹凸棒石的分散性。
4、表面活性劑改性
表面活性劑改性是在酸性、堿性等條件下，將表面活性劑嵌入或包覆到凹凸棒石上，從而增強凹凸棒對特定物質(zhì)的吸附能力。由于凹凸棒石表面常帶負電荷，一般選用陽離子型表面活性劑，最常用的為烷基三甲基季銨鹽和胺鹽。
5、偶聯(lián)劑改性和接枝改性
偶聯(lián)劑是一類既含親水基團又含疏水基團的兩性物質(zhì)，可通過親水基團與凹凸棒表面的羥基反應(yīng)，提高凹凸棒石與有機物的相容性。表面接枝改性則利用有機分子與凹凸棒發(fā)生共聚反應(yīng)，將有機物接枝到凹凸棒表面以增強對有機污染物的吸附能力。實際應(yīng)用中往往先用偶聯(lián)劑對凹凸棒石進行初步處理，再進行接枝。
6、水熱碳化
近年來，水熱碳化技術(shù)也是比較熱門的一種改性有機方法，其原理類似于接枝改性，主要是以葡萄糖、果糖、纖維素和氯乙酸等作為碳源，通過水熱法將羥基、羧基、醚鍵、醛基等有機官能團嫁接到凹凸棒石，從而提高其吸附性能。
資料來源：《王柔,鄒羿菱云,丁子卯,等.凹凸棒石的改性及其在水環(huán)境領(lǐng)域的研究和應(yīng)用[J].水處理技術(shù),2022,48(09):6-9+25》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請注明出處！
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