Модификация бентонита и его применение в управлении окружающей средой

Из-за структурных факторов площадь поверхности в естественном бентоните относительно велика, а внутренняя поверхность приносит огромную внутреннюю поверхностную энергию, что делает его хорошей адсорбционной способностью. Хотя адсорбционные свойства бентонита хорошие, в немодифицированных условиях, когда естественный бентонит находится в воде, межслойные ионы будут подвергаться реакции гидролиза, снижая их адсорбционную способность, что также ограничивает применение бентонита в обработке загрязнения. Поэтому необходимо модифицирует бентонит.

1. Технология модификации бентонита

(1) высокотемпературная модификация

Водная пленка на поверхности естественного бентонита препятствует адсорбции загрязняющих веществ. После высокотемпературного обжига влага, присутствующая в различных формах внутри бентонита, будет испаряться, и некоторые примеси будут отнимать, что расширит пространственную структуру бентонита и внутренние поры. Открыто, создавая пространство для адсорбции загрязняющих веществ. Однако, когда температура обжига слишком высока, высокая температура может привести к повреждению структуры бентонита, уменьшая его пористость и ухудшая адсорбционные свойства.

(2) Ультразвуковая модификация

Короткое время ультразвука сделает структуру бентонита рыхлой, расстояние между слоями станет больше, а вредные ионы тяжелых металлов будут легче проникать; длительное время ультразвук изменит связь Si-O-Si на поверхности кристаллического слоя бентонита, увеличивая вероятность контакта ионов металлов с оксом алюминия на поверхности бентонита, усиливает облигатную адсорбцию бентонита на ионы металлов.

(3) Модификация металлов и магнитная модификация

Обычными модификационными металлами являются Fe и La, где модифицированный лантаном бентонит (LMB) является адсорбентом, широко используемым для обработки фосфором. С развитием технологии ионы металлов больше не функционируют исключительно как модификаторы металлов, а встроены в бентонит с функцией магнитных агентов.

(4) Кислотная модификация

Ионами между слоями бентонита изначально были Na, Ca2, Mg2, Al3 и т. Д. Кислотная модификация состоит в том, чтобы замачивать бентонит кислотой, осаждать катионы между слоями и разблокировать отверстия между бентонитами, что облегчает адсорбцию внутри. диффузия. В то же время Н входит в слой бентонита, заменяя исходные ионы, ослабляя силу между слоями бентонита и увеличивая способность катионообменника (CEC) и адсорбционную способность.

(5) органическая модификация

Природный бентонит является гидрофильным из-за наличия межслойных ионов, что не способствует адсорбции органических загрязнителей. Органическая модификация заключается в использовании функциональных групп или органических веществ в органическом веществах для замены катионов бентонитового слоя. Это не только превращает полученный модифицированный бентонит в гидрофильную гидрофобность, но также увеличивает расстояние между слоями и усиливает способность к загрязнению., Ионообменная способность. В соответствии с принципом сходной совместимости его поверхностная адсорбционная способность к органическим загрязнителям улучшается.

(6) Неорганическая модификация

Неорганическая модификация относится к использованию межслойных положительных ионообменных свойств бентонита. В соответствии с реакцией гидролиза неорганического материала, ионы металлов в нем попадают в слой бентонита для замены взаимозаменяемых положительных ионов для получения неорганических модифицированных бентонитов. После неорганической модификации бентонита расстояние между слоями значительно увеличивается, чем поверхность, и адсорбционный эффект значительно улучшается.

(7) Неорганическая композитная модификация

Неорганическая композитная модификация относится к использованию свойств больших пустот в слое бентонита и обмена положительным ионом. Сначала неорганический полимер используется для расширения межслойной области, а затем активатор используется для изменения характеристик поверхностного слоя бентонита.

　　2. Применение модифицированного бентонита в управлении окружающей средой

(1) Загрязнители тяжелых металлов

Бентонит модифицировали с различными концентрациями соляной кислоты, азотной кислоты, фосфорной кислоты и серной кислоты для изучения адсорбционного эффекта модифицированного бентонита на четырехкомпонентном комплексе CdZn-Pb-Cu. Было обнаружено, что с увеличением концентрации кислоты способность адсорбции ионов Pb и ионов Cu снижается в различной степени. Исследования адсорбции загрязнителей тяжелых металлов с помощью полианионной целлюлозы и модифицированного бентонита показали, что они лучше адсорбируют ионы Pb.

(2) Органические загрязнители

Карманный альдегид был адсорбирован с использованием бентонита на основе натрия, и результаты адсорбции были получены с помощью различных концентраций адсорбента и различного соотношения твердое вещество-жидкость. Максимальная единица адсорбции составляла 110 мг/г. ANTONELLI и др. Использовали термически модифицированный бентонит (CVL) для исследования адсорбционных свойств ципрофлоксацина и обнаружили, что максимальная удельная адсорбция может достигать 114,4 мг/г при 25 ° C.

Бентонит был модифицирован щелочью, солевой модифицирующим и поверхностно-активным веществом. Было обнаружено, что три различных модифицированных бентонита имеют степень удаления метилового синего 73,25%, 81,62% и 85,06% соответственно. Используя катионную систему крахмал-бентонит для адсорбционной обработки, было обнаружено, что катионная система крахмал-бентонит оказывает очевидное влияние на обработку простых загрязнителей.

(3) Неорганические загрязнители

Исследование показало, что образцы смешанной воды сначала обрабатывали волокнистым хлопком, а затем смешанные образцы воды обрабатывали модифицированным хитозаном бентонитом для наилучшей адсорбции флокуляции. В сельскохозяйственном производстве азот и фосфор, как важные удобрения, играют важную роль в производстве продуктов питания, однако в последние годы потеря азота и фосфора в почве привела к загрязнению водных ресурсов. Естественная почва не имеет высокой скорости удержания обоих, в то время как модифицированный лантаном бентонит (LMB) имеет скорость удержания 93,9%. Таким образом, модифицированный лантаном бентонит может не только обеспечить запас азота и фосфора в почве, но и контролировать загрязнение сельскохозяйственного производства, что имеет хорошие перспективы применения.