交联膨润土在环境治理中的应用

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1、交联膨润土在环境污染治理中的应用摘要：本文介绍了膨润土的基本概况及其改性产品——交联膨润土在环境治理中的作用并指出了交联膨润土在环境治理中需要改进的几个方面。关键词：膨润土交联膨润土环境治理应用1、前言：当前环境已经受到了前所未有的污染和破坏，人类的生命健康面临着巨大的威胁。膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的粘土,分布广,储量大,是我国的优势矿种，是国内外开发最早、应用最广的非金属矿物之一。由于其具有良好的吸水膨胀性、黏结性、吸附性、催化活性、触变性、悬浮性、可塑性、润滑性和阳离子交换等性能，在环境污染控制中得到了

2、广泛关注。而在此基础上发展而来的交联膨润土，在废水、废气吸附处理及环境污染修复中有良好的应用前景。2、膨润土及交联膨润土的概况膨润土又称膨土岩或斑脱岩，是一种以蒙脱石为主要矿物的黏土岩，其中都含有不等量的杂质，如石英、长石、云母、沸石等，其纯度因产地而有所差异。蒙脱石的组成为（Na，Ca）0.33（Al，Mg）2Si4O10（OH）2·H2O,其理论化学组成分别为SiO266.72%,Al2O328.53%,H2O5%.常见的蒙脱石有钠基和概基两种，它是一种含水的层状铝硅酸盐矿物，有两个硅氧四面体中间夹一个铝（镁

3、）氧（氢氧）八面体组成，属于2：1型的三层黏土矿物。膨润土[1]具有很大的表面积（600~800m2/g），它不仅有很大的外表面，而且具有巨大的内表面；巨大的表面积伴随产生巨大的表面能，使其具有较大的吸附能力。这些特征决定蒙脱石具有较高的阳离子交换容量及；良好的吸附性能等等，这些为膨润土交联膨润土在环境治理中的应用奠定基础。交联膨润土是交联剂中的聚合羟基金属阳离子借离子的交换作用进入到膨润土的层间，把膨润土内的层与层撑开，从而形成了粘土层间化合物，进一步加热，最终会脱出羟基成为稳定氧化物柱体的层柱结构的新物质。常

4、用作交联剂有金属阳离子Al3+、Fe3+、Ni2+等水解产生的金属羟基阳离子。陈晓根[2]等用TiCl4和Ti（SO4）2为钛试剂合成了层间距1.4～2.6nm的钛柱蒙脱石。有机阳离子改性（交联）膨润土是将有机物引入交联膨润土层间，可得到孔径更大的有机交联膨润土，吸附性能得到进一步提升。吴平宵[3]等用溴化十六烷吡啶改性羟基铝交联膨润土；王胜杰等[2]制备了聚苯乙烯／膨润土、硅橡胶／膨润土插层复合材料。3、交联膨润土在环境治理方面的应用在膨润土种种特性的基础上改进得到的交联膨润土，环境治理上有着诸多的用途。3.1

5、交联膨润土在无机污染物处理上的应用无机污染物主要是重金属阳离子、磷酸根等，主要来源于采矿、冶炼、电镀等行业。重金属离子不仅对人们的饮用水源造成影响，也可以通过食物链的富集，最终给群众的生命健康造成巨大的危害，同时还严重破坏了生态平衡。因此重金属污染物的处理就成为了一个热点课题。孙家寿[4]等比较了不同交联膨润土对废水中铬的吸附效果，发现铝锆交联膨润土的吸附效果较好，在PH为2.5～3.5的每升废水中使用12g该膨润土吸附剂，用时30分钟，对Cr6+的吸附容量为2.213mg／g，吸附率接近100%。刘桂荣等[5]

6、用羟基铝柱撑蒙脱石吸附水中的硫酸根离子，取得了很好的效果。孙家寿[6]等采用铝交联蒙脱石吸附磷，当每升污水中使用9.0g时即可将磷100%除去。3.1交联膨润土在有机污染物处理上的应用有机污染物主要集中在制药、石油化工、印染等行业。金辉等[7]在质量浓度约为1500mg／L的乳化油废水中投入0.50～1.0g／L有机膨润土，去除率高达90%以上。梁彦秋等[8]发现用铁钛无机交联膨润土吸附废水中的COD，当吸附剂用量为14／L，吸附pH值为3.0，常温吸附搅拌30min后，废水中COD去除率可达90.30%。芳香类

7、化合物毒性大难降解，应用交联膨润土可以作很好的吸附剂[9]。向阳等利用交联蒙脱石作为吸附剂对水中低浓度有机污染物苯、甲苯、乙苯、二氯甲烷、氯仿和四氯化碳进行静态吸附实验表明，该物质可以应用于水中低浓度有机优先污染物的去除。吴平宵等[10]使用有机交联膨润土处理苯酚废水，去除率可达95%以上。4、结语和展望交联膨润土现在在环境治理上的应用还存在诸多的限制，需要进一步发展。现在主要的研究仍主要处于实验室范围内，应向实际应用发展，毕竟实际远比实验室要纷得多；局限于废水处理的狭小范围，应向废气处理、固体处理方面发展；现在

8、有机交联膨润土使用和研究较多，但是价格昂贵，不利于大规模应用；应更多地发展膨润土深加工，膨润土复合材料的研究将成为重点[9]；膨润土应用的二次污染问题也成为一个重要研究课题。相信在广大科研人员的辛勤努力下，我国交联膨润土事业一定能得到更好的发展。5、参考文献[1]时小兵，曹吉林.膨润土及改性膨润土在废水处理中的应用[J].中国非金属矿工业导刊,2005(2):47~49[