凹凸棒石粘土的物化性质研究进展

凹凸棒石粘土具有吸附性、载体性、阳离子交换能力、流变性、催化性等物化性质。同时,酸、热、提纯和有机改性等处理方式会对凹凸棒石粘土物化性质产生影响,能显著改善和提高凹凸棒石粘土的物化性质。其中,酸改变其带电性、吸附活性、阳离子交换容量和比表面积;随着温度的升高,热处理使其比表面积不断提高到最大值再急剧下降;提纯可以改善胶体性能;有机改性可以使粘土颗粒表面由完全的亲水性转变为部分疏水性,改变比表面积和阳离子交换容量,增强胶体悬浮性能。     

复合改性海泡石理化特性分析

基于海泡石强大比表面积和离子交换能力,采取一种复合海泡石改性方法,即海泡石活化-盐酸-氯化锰改性,得到酸锰改性海泡石,主要目的是增加海泡石比表面积,增强其吸附性能,并对其理化性质进行研究.结果表明,酸锰改性海泡石比原海泡石比表面积增大了3.75倍.吸附性能提高了3.54倍,性能更加优越.     

不同酸处理对凹凸棒石粘土理化性能的影响

在固液比1∶10时,将凹凸棒石粘土分别采用1%HCl、H2SO4、H3PO4、CH3COOH、HClO4和H4P2O7溶液进行处理,通过红外光谱、凹凸棒石粘土成分、比表面积、稳态剪切流变和脱色力性能的测定,考察了不同类型酸处理对凹凸棒石粘土结构和性能的影响。结果表明:与凹凸棒石粘土原土相比,经酸处理后可溶出凹凸棒石粘土中的Na+、Mg2+和Ca2+离子;HCl、CH3COOH、H3PO4和HClO4溶液处理的凹凸棒石粘土比表面积和孔体积减小,但平均孔径增大;经酸处理后凹凸棒石粘土剪切粘度降低;用H2SO4处理的凹凸棒石粘土表现出最好的脱色性能。     

改性凹凸棒土的制备及其对印染废水的处理效果

以凹凸棒石粘土为原料,采用三氯化铝(AlCl3)对凹凸棒石粘土进行改性,探讨了改性凹凸棒石粘土投量、pH值、吸附时间对处理效果的影响。结果表明:改性凹凸棒石粘土投加浓度为50g/L,吸附时间为40min,pH值=3时,印染废水的脱色率可达98%;该方法具有处理效果好,操作简单等优点;热再生是凹凸棒石粘土最好的再生方法。     

凹凸棒石粘土的活化工艺浅析及其新工艺的探索

<正> 凹凸棒石粘土的活化工艺浅析凹凸棒石是一种富镁的具层到链状过渡型结构的硅酸盐矿物。由于凹凸棒石具有特殊的晶体结构,使其具有许多独特的性能。以凹凸棒石为主要矿物成分的粘土——凹凸捧石粘土,具有较好的脱色吸附性能、胶体性能、催化性能,被广泛用于石油化     

沸石改性对以其为模板制备的多孔炭的影响的初步研究

对一种沸石矿分别用NH4Cl溶液和盐酸进行了浸渍和离子交换改性，然后再以它们为模板，以蔗糖为炭前驱体，制备出了几种多孔炭。N2吸附表征发现，使用沸石矿为模板可以制备出具有较大比表面积和孔容积的多孔炭材料，且模板对制备出的炭的中大孔有重要作用，而炭的微孔则主要是由蔗糖本身炭化产生的。实验中发现，通过盐酸改性的沸石矿制备出的多孔炭的比表面积和中孔容积，比没有经过改性和进行过离子交换改性的沸石矿为模板制备出的多孔炭的比表面积和中孔容积都有了显著的提高，其原因是盐酸改性使得沸石矿的比表面积和中孔容积提高了，而NH4Cl溶液改性对其中孔容积的提高作用非常小，反而会使沸石矿的比表面积下降。     

纳米凹凸棒石粘土有机表面修饰的研究现状

凹凸棒石是具有纤维状晶体结构的天然粘土矿物,属于一维纳米材料。由于其晶体结构和特殊性能,使得凹凸棒石粘土作为优异的补强材料广泛应用于聚合物复合材料。为了提高凹凸棒石粘土在聚合物中的分散性和相容性,对其进行表面改性处理是很必要的。本文综述了纳米凹凸棒石粘土有机表面修饰的研究现状,提出了研究领域现存的问题及其解决方法,分析了产业发展趋势及前景。     

凹凸棒石粘土对中低放核素Sr、Cs的吸附研究

通过实验研究 ,讨论了经不同方法改性处理的凹凸棒石粘土对锶铯的吸附作用。研究表明凹凸棒石粘土对铯的吸附能力优于锶。特别是经改性剂处理的凹凸棒石粘土 ,在碱性、氧化条件下对锶铯的吸附更为显著     

高盐水热改性凹凸棒石对Cu的吸附和钝化性能

采用高盐水（模拟海水）对低品位凹凸棒石进行水热改性，并利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和傅里叶红外光谱（FTIR）对改性前后的凹凸棒石进行表征，同时探讨改性后的凹凸棒石对水和土壤中Cu吸附和钝化效果。结果表明，高盐水热改性使凹凸棒石棒状晶体减少、变短，片状和颗粒状物质增多；凹凸棒石转变为石英和长石。高盐水热改性凹凸棒石对水中Cu2+的吸附率增加13.45%～23.35%，其吸附过程符合拟二级动力学模型和Freundlich模型，是物理和化学相复合的不均匀多层吸附过程，受表面扩散和颗粒内扩散控制。添加高盐水热改性后的凹凸棒石能显著提高土壤pH值、电导率（EC）和阳离子交换容量（CEC），降低土壤中DTPA-Cu和TCLP-Cu含量，并使土壤中Cu由酸溶态向残渣态转化。高盐水热改性能提高低品位凹凸棒石对水和土壤中铜的吸附及钝化能力，具有规模化应用于Cu污染修复的潜力。     

浏阳海泡石粘土物化性能及对放射性核素锶的吸附作用

研究了浏阳海泡石粘土的物化性质(包括阳离子交换容量、孔结构、比表面积、表面电荷等)、活化处理以及对放射性核素Sr2+的吸附性能.结果表明:海泡石主要呈针状或纤维状,海泡石粘土的比表面积为(133.74m2/g),表面电性为-17.1mV,CEC为13.86mmol/100g,导热性能中等,具有明显的膨胀性能.海泡石粘土对水溶液中放射性核素Sr2+具有一定吸附能力,碱性环境下更有利于吸附作用的进行.酸活化和热活化处理均可不同程度提高海泡石粘土对Sr2+的吸附效果.     

类水滑石/膨润土对水中重金属离子的吸附研究进展

类水滑石、膨润土均为具有特殊层状结构的黏土材料,其中类水滑石具有良好的阴离子交换特性,而膨润土具有良好的阳离子交换特性。近年来这两类材料在水处理方面备受关注。主要概述了类水滑石和膨润土的结构与性质,并着重介绍了类水滑石、膨润土及其改性材料在含重金属离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+及HAsO₄2-、Cr₂O₇2-等)废水处理中的应用研究进展。相关研究结果表明,类水滑石焙烧产物对水中HAsO₄2-、Cr₂O₇2-等具有较好的吸附性能,吸附机理以层间离子交换为主;类水滑石经过有机或无机改性处理后对重金属阳离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+等)同样具有较好的吸附性能,吸附过程很可能同时存在表面络合作用、沉淀作用、同晶替代、静电吸引及物理吸附等。通常而言,经活化改性、无机改性、有机改性或无机-有机复合改性的膨润土较天然膨润土具有更为优良的吸附性能,吸附作用为物理吸附、离子交换、化学键或表面络合等。然而大多类水滑石或膨润土经改性处理后易对环境造成二次污染,且不利于吸附剂的循环利用,因此研究开发高效环保的类水滑石或膨润土单一或复合吸附材料具有重要意义。      

几种非金属矿缓冲回填材料性能研究

研究了膨润土、海泡石粘土、凹凸棒石粘土、累托石粘土、高岭土及沸石等六种非金属矿的表面电荷、阳离子交换容量、比表面积、渗透系数、导热系数等性能参数，进行了各非金属矿材料对Cs^＋、Sr^2＋、Co^2＋的静态吸附实验。结果表明，沸石和膨润土的表面电荷和阳离子交换容量较大，对Sr^2＋、Cs^2＋、Co^2＋的吸附能力较强。膨润土和累托石渗透系数小，隔水性和膨胀性好，可以作为吸附材料和隔水材料。沸石渗透系数大，隔水性差，不宜作为隔水材料，可以作为吸附材料，与其它材料联合使用，构成复合矿物障壁，阻滞放射性核素的向外迁移。几种非金属矿物材料的导热系数均较小，需要通过添加其它材料来提高导热性能。     

凹凸棒石粉末提纯及浆料流变性能的研究

利用物理和化学方法对凹凸棒石矿物粉末（凹土）进行提纯、改性处理,通过表面吸附机理在凹土表面吸附分散剂以及复合活性剂,利用离心、水浴、过滤等处理获得高纯度、高活性凹土粉末,通过SEM和XRD分析粉末的组分变化,对改性凹土制备的水性悬浮剂流变性能进行研究。试验结果表明:经过提纯改性处理的凹土粉末纯度可以达到95%,凹土悬浮体的六偏磷酸钠分散剂最佳用量为0.75%,72 h后水性悬浮剂的悬浮率达到96%,在剪切速率作用下,悬浮剂具有较好的剪切粘度和应力,能够形成网络状结构,保证悬浮剂稳定性。      

铁改性凹凸棒土（IMA）吸附去除Sb（Ⅲ）性能研究

锑是一种有毒元素,对生物有机体有致癌性。我国锑矿区周围水体中锑含量远高于生活饮用水标准中规定的限定值。为寻求低成本处理含Sb（Ⅲ）废水的有效方法,采用FeCl3·6H2O溶液改性后的凹凸棒土为吸附剂,以K（SbO）C4H4O6·1/2H2O为Sb（Ⅲ）锑源,进行锑吸附试验,考察IMA载铁量、吸附时间和Sb（Ⅲ）初始浓度对吸附量的影响。结果表明：改性后凹凸棒土的XRD图谱中出现了羟基氧化铁（FeOOH）的特征峰;改性后凹凸棒土表面更加粗糙,比表面积增加了17%;凹凸棒土是FeOOH的优良载体;在Sb（Ⅲ）初始浓度为150 mg/L、吸附时间为720 min的条件下,IMA50对Sb（Ⅲ）的吸附量为18.51 mg/g,是天然凹凸棒土对Sb（Ⅲ）吸附量的14.9倍;IMA对Sb（Ⅲ）的吸附量随着载铁量的增加而增大,增大幅度逐渐变小;Elovich模型能较好地反映吸附动力学过程;吸附过程符合Langmuir等温模型,最大吸附量可达20.19 mg/g。对IMA50吸附Sb（Ⅲ）前后进行红外光谱分析表明,FeOOH特征吸收峰和Fe-O振动峰均向高波数方向偏移,Sb（Ⅲ）与羟基氧化铁之间发生了化学反应。试验结果对低成本处理含Sb（Ⅲ）废水有一定的指导价值。     

几种非金属矿物材料对污水处理的研究现状

一些非金属矿物特别是粘土矿物材料具有较好的吸附性和离子交换性能，在污水处理中有着广泛的应用前景。本文在介绍了膨润土、凹凸棒石粘土、海泡石粘土、硅藻土和沸石等矿物材料的基本性质的基础上，对其在废水处理中的应用研究现状进行了综述，并对其后的发展进行了讨论。     

某天然片沸石的改性研究

采用典型的酸、碱、盐,利用离子交换的方法对天然片沸石进行了改性,研究了活化改性条件对沸石改性效果的影响,探讨了NaOH改性天然沸石的机理。结果表明,天然片沸石改性后,吸附性能和离子交换性能得到进一步改善,对重金属离子的吸附能力显著提高。     

纯化凹凸棒石黏土的理化表征与纯化机理

3种含不同杂质的凹凸棒石黏土纯化前后的样品以 X-衍射、电镜扫描、能谱、热示和红外光谱等分析方法进行了成分和结构的表征,并对纯化机理进行了理论探讨.实验结果表明：六偏磷酸钠协同超声水热法能有效去除凹凸棒石黏土中的石英和白云石,但不能将凹凸棒石黏土和蒙脱土有效分离;凹凸棒石黏土中的有色金属离子Ti³⁺和Fe³⁺在该纯化中也能得到充分的脱除;纯化后的凹凸棒石黏土为蓬松的白色针状晶体,晶体形状完整.根据DLVO理论,六偏磷酸钠在高比表面积的凹凸棒石黏土表面充分吸附,极大地增强了颗粒间的排斥作用能,使凹凸棒石黏土悬液稳定;利用凹凸棒石黏土与石英和白云石间的明显分散稳定性差异可获得良好的沉降分离纯化效果.     

矿物材料的孔道效应和表面效应在改善水环境方面的作用

矿物材料的孔道包括晶体表面的微孔和晶体内的结构性孔道,其孔道效应主要有孔道分子筛效应、孔道离子筛效应和孔道离子交换效应等。矿物材料的表面效应主要是表面结构重组效应、表面荷电效应和表面吸附效应。利用矿物材料的孔道效应和表面效应,对污染水和劣质水通过孔道过滤作用、表面吸附作用、化学反应作用和离子交换作用等进行处理,可有效去除水中的重金属、有机物等,达到治理和改善水环境的目的。     

凹凸棒石黏土吸附模拟含盐化工废水中Pb(Ⅱ)离子研究

研究了凹凸棒石黏土吸附模拟含盐化工废水中Pb(Ⅱ)离子的动力学和热力学吸附行为.考察了接触时间、吸附剂浓度、pH值、离子强度、不同电解质离子和温度等条件对吸附率的影响,并提出了相应的吸附机理.结果表明:凹凸棒石黏土是一种较好的重金属吸附剂,凹凸棒石黏土吸附Pb(Ⅱ)离子较好地符合假二级动力学方程,吸附过程受pH值和离子强度影响较大,在低pH值下表面络合和离子交换是主要的吸附机理.Pb(Ⅱ)离子在凹凸棒石黏土上的吸附为Langmuir型.在298.15～338.15K温度范围内,凹凸棒石黏土对Pb(Ⅱ)离子是一个自发的吸热过程,吸附过程的△G0分别为-16.96、-20.00和-22.80 kJ/mol,而△S0和△H0基本不随温度的变化而变化,其值分别为146.00 J/(mol·K)和(26.50±0.05) kJ/mol.