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由于結(jié)構(gòu)因素,天然膨潤土內(nèi)表面積比較大,內(nèi)表面帶來巨大的內(nèi)表面能,使其具有較好的吸附能力。貓砂膨潤土廠家介紹雖然貓砂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,層間離子會出現(xiàn)水解反應(yīng),降低其吸附能力,也就限制了膨潤土在污染處理中的應(yīng)用,因此,有必要對膨潤土進(jìn)行改性處理。
(1)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)過高溫焙燒后,膨潤土內(nèi)部以各種形式存在的水分都會蒸發(fā),而且?guī)ё卟糠蛛s質(zhì),這樣使得膨潤土空間結(jié)構(gòu)得到擴(kuò)展,內(nèi)部孔隙被打開,為吸附污染物創(chuàng)造了空間。但是,當(dāng)焙燒溫度過高時,高溫會對膨潤土結(jié)構(gòu)造成破壞,使其空隙率降低,吸附性能下降。
短時間超聲會使膨潤土結(jié)構(gòu)疏松,層間距變大,有害的重金屬離子更易進(jìn)入;長時間超聲會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(jī)會,使膨潤土對金屬離子的專性吸附有所增強(qiáng)。
常見的金屬改性物為Fe和La,其中鑭改性膨潤土(LMB)是一種廣泛應(yīng)用于磷處理的吸附劑。隨著技術(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。
膨潤土層間離子原本為Na+、Ca2+、Mg2+、Al3+等,酸改性就是通過酸浸泡膨潤土,析出層間陽離子,疏通膨潤土間的孔道,使吸附質(zhì)更易在內(nèi)部擴(kuò)散。同時,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,增加了陽離子交換能力(CEC)和吸附能力。
(5)有機(jī)改性
天然膨潤土因?yàn)閷娱g離子存在的原因,表現(xiàn)為親水性,不利于吸附有機(jī)污染物。有機(jī)改性就是利用有機(jī)物中的官能團(tuán)或是有機(jī)物來替代膨潤土層的陽離子,這樣不僅讓所得到的改性膨潤土轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油疏水性,更增大了層間距,加強(qiáng)了容污能力、離子交換能力。根據(jù)相似相容原則,其對有機(jī)污染物的表面吸附能力得到提升。
無機(jī)改性是指利用膨潤土的層間正離子可交換的特性,根據(jù)無機(jī)物材料的水解反應(yīng),令其中的金屬離子進(jìn)入膨潤土層間來換置出可互換的正離子,從而制取無機(jī)改性膨潤土。膨潤土經(jīng)無機(jī)改性后,層間距顯著擴(kuò)大,比表面增大,吸附效果明顯提高。
無機(jī)-有機(jī)復(fù)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,先利用無機(jī)高聚物將其層間域展開,再利用活化劑更改膨潤土的表層特性。
(1)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(fù)合體的吸附效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著酸濃度的增加,其對Pb離子、Cu離子的吸附能力均出現(xiàn)不同程度的降低。通過聚陰離子纖維素、改性膨潤土對重金屬污染物進(jìn)行吸附研究,發(fā)現(xiàn)其對Pb離子的吸附效果較好。
利用鈉基膨潤土吸附香芹醛,通過不同的吸附質(zhì)濃度和不同的固液比得到吸附結(jié)果,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(xiàn)在25℃的情況下大單位吸附量可以達(dá)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(xiàn)三種不同的改性膨潤土對甲基藍(lán)的去除率分別為73.25%、81.62%、85.06%。采用陽離子淀粉-膨潤土體系吸附處理,發(fā)現(xiàn)陽離子淀粉-膨潤土體系對于簡單污染物的處理效果明顯。
研究發(fā)現(xiàn),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,吸附絮凝性能好。在農(nóng)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)過鑭改性的膨潤土(LMB)對其截留率達(dá)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染,具有很好的應(yīng)用前景。
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