中國(guó)粉體網(wǎng)訊 凹凸棒土是我國(guó)一種儲(chǔ)量豐富的礦產(chǎn)資源，作為一種效果顯著的環(huán)保吸附材料，在水處理中有開(kāi)發(fā)成本低廉的特點(diǎn)。對(duì)凹凸棒土進(jìn)行改性處理，增強(qiáng)其吸附性，可以取得更好的水處理效果。
一、凹凸棒土基本性質(zhì)和改性
凹凸棒土又稱(chēng)坡縷石或坡縷縞石，是一種具鏈層狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽粘土礦物，屬于典型的納米—亞微米非金屬。
凹凸棒石具有比表面積大、耐高溫、耐鹽堿的特點(diǎn)，而且具有可塑性、脫色性、熱穩(wěn)定性、吸附性、催化性、離子交換性、化學(xué)惰性等諸多物化性能。運(yùn)用較多的性質(zhì)主要有吸附性、催化性和離子交換性。
吸附性能
凹凸棒土的吸附性取決于其較大的比表面積、表面物理化學(xué)結(jié)構(gòu)及其離子狀態(tài)，其吸附作用包括物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附。
載體功能
凹凸棒土具有特殊的孔道結(jié)構(gòu)、界面性質(zhì)以及較大的比表面積，使其成為一種理想的催化劑載體，可以直接或通過(guò)適當(dāng)表面改性處理后用于固載催化劑。
改性處理
經(jīng)過(guò)改性，凹凸棒土的比表面積增大，吸附性，催化性等性能大大提高。
①酸化法
凹凸棒土經(jīng)酸浸泡后的凹土內(nèi)部孔數(shù)目增加，比表面積增大。同時(shí)將凹凸棒土孔道中的部分雜質(zhì)去除掉。酸化后凹凸棒土的吸附性，脫色性等性能增強(qiáng)。
②熱活化法
熱活化法包括傳統(tǒng)的煅燒法與微波加熱處理
煅燒法是將凹凸棒土放在煅燒爐中，通過(guò)不同的煅燒溫度對(duì)材料進(jìn)行高溫改性，可以先后去除凹凸棒土的表面水和結(jié)構(gòu)骨架中的結(jié)構(gòu)水，提高凹凸棒土的吸附新性能。但是在加熱過(guò)程中溫度的控制相對(duì)比較困難，加熱材料是容易燒焦，耗能較大。
微波加熱是指頻率在300Mhz到200GHz，波長(zhǎng)在1m~0.1mm內(nèi)的電磁波，位于電磁波譜的紅外輻射和無(wú)線電波之間，目前工業(yè)上主要應(yīng)用的微波頻率為915MHz和2450MHz。微波加熱可以使物質(zhì)均勻受熱，減少熱量的傳遞時(shí)間，保證加熱高效進(jìn)行。
③有機(jī)改性方法
表面活性劑和偶聯(lián)劑是凹凸棒土較常用的有機(jī)改性劑。對(duì)凹凸棒土進(jìn)行有機(jī)改性后，凹土內(nèi)部層間距擴(kuò)大，同時(shí)凹土顆粒表面疏水性得到改善，增強(qiáng)吸附有機(jī)物的能力。
二、改性凹凸棒負(fù)載納米鐵
改性凹凸棒土主要應(yīng)用于水處理中，用來(lái)吸附水中的重金屬物質(zhì)和其他有害物質(zhì)，同時(shí)，改性凹凸棒土還可作為納米鐵的載體，使納米鐵發(fā)揮對(duì)水凈化更好的性能，二者結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)水更好的凈化。
納米鐵是指粒徑在1~100nm范圍內(nèi)的零價(jià)鐵顆粒。具有吸附性強(qiáng)，還原性強(qiáng)的特點(diǎn)。納米鐵在水處理中取得很好的效果，但由于納米鐵顆粒小，比表面積大，所以容易團(tuán)聚，易被氧化，因此需要對(duì)納米鐵進(jìn)行改性處理來(lái)提高其穩(wěn)定性。
三、改性凹凸棒土負(fù)載納米鐵對(duì)水資源的處理
隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，進(jìn)入水中的污染物數(shù)量和種類(lèi)急劇增加，水體污染嚴(yán)重，加劇了水資源的緊張。利用凹凸棒土對(duì)水中的重金屬離子、有機(jī)物等進(jìn)行吸附實(shí)現(xiàn)了對(duì)水的處理，同時(shí)改性凹凸棒土負(fù)載納米鐵也有效解決了納米鐵穩(wěn)定性差、不易存儲(chǔ)以及容易發(fā)生聚集的問(wèn)題，在水凈化中起到了更好的效果，對(duì)水中的硝酸鹽、重金屬離子、放射性物質(zhì)等都有良好的去除效果。
四、總結(jié)
改性凹凸棒土以及作為載體制成的改性凹凸棒土負(fù)載納米鐵都對(duì)水資源有良好的凈化作用，使得還原速度和效率都大大提高，既改善了水質(zhì)又不會(huì)污染水體環(huán)境。對(duì)凹凸棒土進(jìn)行改性并結(jié)合其他材料的運(yùn)用是凹凸棒土發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)方向，接下來(lái)仍需對(duì)凹凸棒土的改性加強(qiáng)進(jìn)一步的研究。
