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金属改性蛭石在水污染治理方面的应用及研究进展
来源:中国粉体技术网    更新时间:2022-09-28 15:30:15    浏览次数:
 
  天然硅酸盐矿物蛭石在自然界分布广,具有阳离子交换能力强、比表面积大等特点,经过改性后在水污染修复方面优势突出。
  
  1、金属氧化物改性
  
  由蛭石表面电负性产生静电吸引是主要的物理吸附作用。比表面积,pH和氧化物负载量是影响吸附的主要因素。根据污染物的性质可从配位交换,静电排斥和路易斯酸碱中和,氢键作用,络合等方面考虑负载物和实验条件对蛭石产生的影响。如在酸性条件下,改性蛭石表面带正电,容易吸附阴离子污染物,而与阳离子产生静电排斥;在不形成金属沉淀的较高pH环境下,改性蛭石表面带负电,与重金属离子的结合能力强。
  
  姚俊等人采用Fe3O4磁改性蛭石,去除重金属Pb2+,采用磁铁解吸,循环使用。铁氧化物改性蛭石可提高蛭石的零电荷点,增加表面电荷和羟基含量。硅醇基团与一些金属氧化物结合,参与重金属吸附过程。另外,MnO2等具有两性特征的金属氧化物,对目标污染物也依赖于初始pH值。Sari等人称二氧化锰改性吸附Ag+,负电荷显著提高。ChenMeiqing等人在蛭石上负载较均匀的鱼鳞状MnO2,利用固定、离子交换、氧化反应去除水中的铊污染。
  
  2、金属改性
  
  改性的金属离子不同会影响与水的静电力,进而影响蛭石的膨胀温度及大小,除离子交换和静电作用外,还可根据其特性还可与染污发生沉淀,配位键合等。镧,铁,锆等改性离子引起蛭石基底间距变宽,价态高的金属离子进入蛭石间层,与镁,铝,钙等阳离子发生交换,改变表面电荷。
  
  据Thanos等人的研究,硝酸铅改性可使Cr6+转变为不溶性铬酸铅固定在改性蛭石表面。Lima等人使用20g/L钠改性蛭石吸附剂使蛭石对Ca2+去除率自36.5%提高到97.1%。铝和铁等以盐改性,水合形式,羟基化等方式负载在蛭石表面可发挥金属和粘土矿物两者作用,增大磷酸盐吸附效果。
  
  Karathanasis等人的研究表明,富含羟基夹层蛭石和蒙脱石的矿物黏土对有机磷和无机磷吸附效果显著,且比游离的铝或铁的氢氧化物吸附效果更好,其中,有机磷吸附效果比无机磷更高。
  
  稀土金属在许多工业生产领域发挥巨大作用,通过查看自然界中稀土的伴生矿物就可发现稀土金属最易结合的物质,可推出其在环境中最容易吸附的污染物。另外要注意目标污染物与其他离子浓度差大的情况下才可忽略共存离子的作用。Wei Ya huang等利用La(OH)3改良性膨胀蛭石去除磷酸盐,改良性蛭石比原蛭石吸附容量高一个数量级。部分镧离子水解形成水合镧降低电荷以促进更多的镧进入蛭石。
  
  资料来源:《邹羿菱云,刘云利,骆凤,等.硅酸盐矿物蛭石的改性及对水体中污染物的吸附研究进展[J].化工新型材料,2021,49(08):274-280》,由【粉体技术网】编辑整理,转载请注明出处!
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