蒙脱石是一种含少量碱及碱土金属离子的水合铝硅酸盐层状黏土类矿物，单元层之间的结合力小，水分子和极性分子很容易进入层间区域，因此蒙脱石在溶剂中具有良好的吸附性、可膨胀性、分散性和悬浮性。
　　
　　近年来，蒙脱石矿物生态环境功能材料已广泛应用于健康药物、饲料脱霉材料、有机/重金属吸附剂、复合相变储热材料等领域。
　　
　　1、健康药物领域
　　
　　在蒙脱石矿物结构支柱的［AlO6］八面体中，Al3+可被Mg2+等阳离子同晶置换而形成畸变八面体。为了维持蒙脱石晶体结构的稳定性，结构中［SiO4］四面体会通过旋转、伸长、扭曲，直至断键的形式予以调正，从而导致多面体中心阳离子裸露，使蒙脱石具有负电吸附特性。蒙脱石能够通过吸附消化道黏液中的蛋白静电有效改善黏液质量，提高黏液的内聚力和弹性，从而对消化道黏膜起到修复作用。
　　此外，由于颗粒表面积大（每克蒙脱石粉剂可覆盖100～110m2消化道表面），蒙脱石也可以提高黏膜屏障对攻击因子的防御能力，加强黏膜屏障的作用。因此，蒙脱石对于治疗因各种原因导致的腹泻，以及食管炎、胃炎、消化性溃疡均有明显疗效。
　　
　　2、抗菌与饲料脱霉领域
　　
　　蒙脱石虽无抑菌或杀菌作用，但它对大肠杆菌、霍乱弧菌、空肠弯曲菌、金黄色葡萄球菌、轮状病毒和胆盐都有良好的吸附作用。蒙脱石的不均匀带电性可以使其吸附各种消化道致病因子。例如，采用离子交换法将不同季铵盐插层到钠基蒙脱土所制备的改性蒙脱土中，其对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有很强的抗菌作用。细菌先吸附到改性蒙脱土的表面，随着浸泡时间延长，季铵盐从蒙脱土的层间解吸出来并进入溶液中直接杀死细菌，因此改性蒙脱土的抗菌活性是吸附与释放到溶液中的季铵盐离子协同作用的结果。
　　
　　蒙脱石作为饲料辅助添加剂，凭借其自然性状和复合功能，在国外已广泛应用于家畜家禽的养殖。它不仅可以补偿动物养分，提高畜禽生产性能，而且对预防禽畜消化道疾病有一定作用。目前，添加蒙脱石已成为在大规模饲料生产中脱霉措施的首选。大量实验表明，饲料中添加质量分数为0.2%的蒙脱石即可解决饲料中霉菌毒素问题，并且不会吸附饲料中的营养成分。
　　
　　3、有机污染物与重金属离子吸附领域
　　
　　蒙脱石改性后可以作为吸附剂处理各类有毒或难以生物降解的有机物。有机改性蒙脱石去除水中有机物的能力比原石强10～100倍，而且可以有效去除低浓度的有机污染物。
　　
　　近年来，国内外利用改性蒙脱石在有机/重金属离子吸附领域开展了大量研究，如利用季铵盐等阳离子表面活性剂与钠基蒙脱石作用，经过离子交换将体积较大的有机正离子引入层间，再通过离子交换作用和表面活性剂脂肪链的萃取作用吸附有害的有机污染物。
　　
　　Zheng等通过不同的表面改性剂修饰钙蒙脱石，对双酚A的平衡吸附试验表明，该过程符合准二级动力学过程和Langmuir等温吸附模型，黏土矿表面的亲水性以及添加表面改性剂后产生的带正电的表面有效提升了其对双酚A的吸附能力。
　　
　　Li等通过湿化学与煅烧结合的方法制备了g-C3N4/蒙脱石复合材料，并在可见光照条件下进一步研究了复合材料对水中罗丹明B和盐酸四环素的降解过程。结果表明，蒙脱石的高效吸附性与g-C3N4良好的光催化降解的协同作用以及静电作用是复合材料相对于单一g-C3N4有更高光催化降解能力的原因。
　　
　　蒙脱石也可以直接用于治理重金属污染土壤，一方面是因为大的比表面积和强的吸附能力使蒙脱石与土壤中的重金属离子发生交换作用，固定土壤中重金属离子，抑制其进入植物体内；另一方面，蒙脱石的膨胀性、黏结性以及可塑性使蒙脱石在吸水时形成封闭障碍，可以防止污染物的扩散及渗入，达到有效治理重金属污染土壤的目的。
　　
　　蒙脱石经己二胺二硫代氨基甲酸盐改性后，其表面活性基团与可溶性Cu结合形成的配合物能够降低Cu的移动性。添加的改性矿物越多，固定的Cu也越多，污染土壤中Cu的修复效果与改性膨润土的使用量呈正相关。
　　
　　此外，也有研究者采用蒙脱石吸附水体中Cs+、Yb3+、Eu3+等重金属离子以及U（Ⅳ）、137Cs等放射性元素。结果表明，在合适的条件下，蒙脱石对上述离子和元素都有较好的吸附固定作用。
　　
　　利用改性技术强化蒙脱石的吸附性和选择性也成为蒙脱石矿物的必要处理手段。结合蒙脱石本身的结构特点和水体中污染物种类，能够有针对性地设计蒙脱石改性路线，制备出聚合物有机功能化改性的蒙脱石复合吸附剂，这将有效实现蒙脱石吸附性能的提升和应用形式的改进，更利于蒙脱石矿物的工业化应用。
　　
　　4、复合相变储热领域
　　
　　蒙脱石为2∶1型层状铝硅酸盐，层间移动的离子与外界离子可进行交换而不破坏蒙脱石的基本结构，因此赋予了蒙脱石特殊的阳离子交换和膨胀性能，在复合相变储热领域具有潜在应用前景。
　　
　　蒙脱石复合相变储热材料的制备方法主要有液相插层和熔融插层，液相插层法反应时间长、工艺复杂，熔融插层法则相对简单。
　　
　　王小鹏等采用熔融插层法使石蜡进入蒙脱石的层间结构中，制备了蒙脱土与三水乙酸钠（SAT）-尿素（Urea）复合材料。在无泄漏的情况下，该复合材料的潜热能力可以达到132kJ/kg，反复循环相变热性能稳定，高温下无液态石蜡渗出。
　　
　　王月祥等采用液相插层法制备了硬脂酸-月桂酸/蒙脱石复合相变储能材料，经500次连续循环储热/放热实验测试后，该材料的相变温度和相变潜热变化分别为0.7℃和－3.61J/g，具有良好的储热稳定性。
　　
　　在现阶段国内蒙脱石矿物生态环境功能材料的产业发展进程中，蒙脱石的传统用途消耗比例逐年降低，技术指标逐渐提高；另外，蒙脱石每年都有许多新用途被开发出来，用量比例逐年提高，已经形成了新的增长点。
　　
　　目前，国内蒙脱石矿物生态环境功能材料的产业发展应立足于降低蒙脱石加工生产能耗、实现绿色环保和高技术化加工的同时，更加注重蒙脱石高纯化、纳米化、功能化应用，充分利用不同禀赋资源蒙脱石矿物的自身价值，在应用领域细分、产品颗粒形貌及组分精细控制上实现蒙脱石矿物生态环境功能材料产品的多样化、系列化和精细化。
　　
　　资料来源：《孙剑锋,张红,梁金生,等.生态环境功能材料领域的研究进展及学科发展展望[J].材料导报,2021,35(13):13075-13084.》，由【粉体技术网】编辑整理，转载请注明出处！
　　

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