改性凹凸棒土对钾_钙_镁离子交换作用的研究
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改性凹凸棒石粘土吸附性能对比实验研究合肥工业大学资源与环境科学系(安徽合肥,230009) 陈天虎 [摘要]选用有代表性的染料和酚两类性质不同的污染物质为吸附质,凹凸棒石粘土和各种方法改性的凹凸棒石粘土为吸附剂进行了吸附对比实验研究。
实验发现用1M磷酸改性能大幅度提高凹凸棒石粘土对染料和酚等污染物的吸附能力。
并且认为凹凸棒石粘土的吸附属于外表面吸附—胶体和离子交换吸附,改性作用提高凹凸棒石粘土吸附性能的机理是改性加工改变了凹凸棒石粘土中粘土颗粒的结构电荷和表面电荷及吸附活性。
[关键词]凹凸棒石粘土;吸附;废水;染料;酚 [中图分类号]TQ424124 [文献标识码]A [文章编号]1005-829X(2000)04-0027-03Experimental study by contra st on the adsorbing capability ofmodified palygorskite clayCHEN Tian2hu(Depart ment of Resources and Envi ronment Hef ei U niversity of Technology,Hef ei230009,Chi na) Abstract:The adsorbing capability of dye and hydroxybenzene is compared by palygorskite clay and various mod2 ified palygorskite clay.It is found that adsorbing capability of dye and hydroxybenzene may be improved largely by palygorskite clay which is modified with1M phosphoric acid.it is thought that the adsorption of palygorskite clay is outer2surface adsorption2colloid and ion exchange adsorpsion.the mechanism of the modification which improves the adsorbing capacity of palygorskite clay is that the structural electric charge and surface electric charge of the clay granules in palygorskite and adsorbing activity are modified.Key words:palygorskite clay;adsorption;wastewater;dye;phenol 凹凸棒石是含水富镁硅酸盐粘土矿物。
凹凸棒石粘土的纳米填料效应及其在高分子材料中的应用引言:纳米科技的快速发展使得纳米材料在各个领域中得到了广泛的应用。
其中,纳米填料作为一种重要的纳米材料,具有优异的性能和潜在的应用前景。
凹凸棒石粘土作为一种常见的纳米填料,由于其独特的形貌和结构,已经在高分子材料领域中引起了广泛的关注。
本文将详细介绍凹凸棒石粘土的纳米填料效应以及其在高分子材料中的应用。
一、凹凸棒石粘土的纳米填料效应1. 凹凸棒石粘土的结构和特性凹凸棒石粘土是一种层状矿物,其结构由硅酸盐土矿物层和层间阳离子组成。
其特点是具有大量的微观孔隙和高比表面积。
此外,凹凸棒石粘土还具有出色的阻隔性能、吸附性能和稳定性等优点。
2. 纳米填料效应凹凸棒石粘土作为纳米填料,具有独特的纳米填料效应。
首先,凹凸棒石粘土具有的高比表面积和微观孔隙可以增加高分子材料的界面接触面积,从而提高材料的机械强度和热稳定性。
其次,凹凸棒石粘土的层状结构可以有效地阻碍高分子链的运动,使得材料的屏障性能得到提升。
此外,凹凸棒石粘土还可以通过填充作用和限制材料分子的运动,改善高分子材料的维卡溶胀性能和抗燃性能。
二、凹凸棒石粘土在高分子材料中的应用1. 塑料复合材料凹凸棒石粘土作为一种优秀的纳米填料,在塑料复合材料中有着广泛的应用。
通过将凹凸棒石粘土与高分子树脂进行混合,可以提高材料的力学性能、热稳定性、屏障性能和阻燃性能。
此外,凹凸棒石粘土还可以调控复合材料的光学性能和电学性能,拓宽了材料的应用领域。
2. 橡胶复合材料凹凸棒石粘土在橡胶复合材料中也有着重要的应用价值。
通过将凹凸棒石粘土与橡胶基体进行复合,可以大幅增加橡胶材料的机械强度、硬度和耐磨性。
此外,凹凸棒石粘土的附着作用还可以提高橡胶材料的抗裂性和抗老化性能。
这些优势使得橡胶复合材料在汽车制造和工程建设等领域中得到了广泛应用。
3. 涂料和粘合剂凹凸棒石粘土在涂料和粘合剂中的应用也呈现出了巨大的潜力。
凹凸棒石粘土可以在涂料和粘合剂中起到增稠、增强附着力和改善流变性能的作用。
凹凸棒土改性的研究进展摘要:本文介绍了凹凸棒土的特性,国内外对其改性的方法,分析了凹凸棒土的应用前景。
关键词:凹凸棒土,改性,进展一.前言凹凸棒石又称坡缕石, 是具有独特层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物[1] , 浅白色, 在矿物学上隶属于海泡石族, 具有较大的比表面积和较强的吸附性能。
我国江苏、安徽、山东、辽宁等地发现和探明许多的凹凸棒石矿点, 其中江苏盱眙矿点产量居首位, 储量高达2. 72×108 t, 占全球凹凸棒石总储量的近50 %。
凹凸棒土其广泛的应用价值使其在粘土矿物学、材料科学、物理化学、土壤科学、环境工程中受到广泛重视。
美国早在20 世纪40 年代就已经开采应用凹凸棒土[2 ] 。
我国对凹凸棒土的研究起步较晚,与发达国家相比还有很大的差距,且资源利用率底,使用范围小,产品开发的多样化、系列化程度差。
目前,我国生产的粘土产品主要应用于无机化工、建材工业、农业食用油加工等较低端的领域,初级加工产品和低附加值产品比例较高,造成优质原料往往不能用于生产或无法大量生产高档产品。
我国凹凸棒土储量的绝对数和总资源量完全能满足近期工业生产的需求,与世界各国相比具有较明显的优势[3 ] 。
但是天然凹凸棒土杂质含量多,削弱了凹凸棒土原有的性能,使用时有一定的局限性,故改性成为国内外研究的课题。
二.凹凸棒土的改性研究凹凸棒土原矿石含有大量的杂质,如蒙脱石、伊利石和碳酸盐等,影响着凹凸土的使用性能,需要经过提纯和改性处理才能提高凹凸棒土的使用效果。
对凹凸棒土进行改性的目的在于改善粒子在聚合物中的分散性质,或者提高其多种性能。
酸改性是一种方法。
凹凸棒土的比表面积会随着酸含量的增加、改性时间的延长而增大。
如果酸浓度过大,凹凸棒土中八面体阳离子近乎于完全溶解,四面体结构失去支撑引起结构塌陷,会引起比表面积下降[4 ] 。
凹凸棒土改性为了满足不同的生产需求,应考虑实际成本等问题。
王红艳等[4-5 ]分别用硫酸、盐酸和硝酸对凹凸棒土进行改性处理。
凹凸棒石粘土的光催化降解性能研究及其在污染物处理中的应用摘要:凹凸棒石粘土作为一种广泛存在的天然矿物材料,具有很高的比表面积和丰富的孔隙结构,被广泛用于催化领域。
本文主要研究了凹凸棒石粘土在光催化降解污染物方面的应用。
首先介绍了凹凸棒石粘土的结构和性质,以及催化剂的选择和制备方法。
其次分析了凹凸棒石粘土的光催化机理和影响因素。
最后探讨了凹凸棒石粘土在污染物处理中的应用前景和挑战。
1. 引言在当今社会,水和空气污染成为了严重的环境问题,对人类的健康和生态系统造成了巨大的威胁。
因此,寻找高效、低成本的污染物处理方法成为了迫切的需求。
光催化技术作为一种环境友好的处理方法,近年来受到了广泛关注。
凹凸棒石粘土作为一种潜力巨大的光催化剂,在污染物降解方面显示出了良好的应用前景。
2. 凹凸棒石粘土的结构和性质凹凸棒石粘土是一种层状矿物材料,其层状结构由硅酸盐层和氢氧化铝层交替堆积而成。
具有很高的比表面积和丰富的孔隙结构,使其成为一种理想的催化剂。
此外,凹凸棒石粘土还具有优良的化学稳定性和可再生性等优点,有利于其在污染物处理中的应用。
3. 催化剂的选择和制备方法选择合适的催化剂是光催化降解污染物的关键。
对于凹凸棒石粘土来说,可以通过离子交换或表面修饰等方法来改变其性质,以满足不同应用需求。
制备方法包括溶胶-凝胶法、水热合成法等,这些方法可以调控凹凸棒石粘土的结构和形貌,以提高其光催化性能。
4. 凹凸棒石粘土的光催化机理凹凸棒石粘土的光催化机理主要包括电荷分离、电荷转移和自由基生成等过程。
光照激发活化剂表面的电子,产生高活性的电子-空穴对,进而与污染物发生反应,最终达到降解的目的。
此外,催化剂的光吸收能力和光电子转移效率也会影响凹凸棒石粘土的光催化性能。
5. 影响凹凸棒石粘土光催化性能的因素凹凸棒石粘土的光催化性能受到多种因素的影响,包括催化剂的结构、氧化剂的选择、溶液的pH值和温度等。
此外,污染物的种类和浓度也会对光催化降解的效果产生重要影响。
凹凸棒石基复合材料的性能研究凹凸棒石基复合材料是一种由凹凸棒石与其他材料组成的复合材料。
凹凸棒石,又称膨润土,是一种由高岭土经过破碎、粉碎、活化、离子交换等工艺处理而成的粉末状材料。
由于其具有很高的层间隔、可膨胀性和吸附性,凹凸棒石被广泛应用于各个领域中。
而将凹凸棒石与其他材料组合而成的复合材料具有更为优越的性能和功能。
首先,凹凸棒石基复合材料具有良好的增强效果。
凹凸棒石具有层间隔结构以及较大的比表面积,这使得其可以与其他材料形成较强的物理和化学结合。
通过将凹凸棒石与增强材料(如玻璃纤维、碳纤维等)组合,可以增强复合材料的机械性能。
研究表明,凹凸棒石基复合材料具有较高的强度、刚度和韧性,且可以满足不同领域的应用需求。
其次,凹凸棒石基复合材料具有良好的导热性能。
凹凸棒石具有高热导率和良好的热稳定性,可以作为导热材料应用于热管理领域。
通过将凹凸棒石与导热材料(如金属颗粒、石墨等)组合,可以提高复合材料的导热性能。
研究表明,凹凸棒石基复合材料在导热系数方面具有优异的表现,适用于高温导热传导、散热和隔热等领域。
此外,凹凸棒石基复合材料具有良好的阻燃性能。
凹凸棒石具有较高的阻燃效果,可以作为阻燃材料应用于消防安全等领域。
通过将凹凸棒石与阻燃剂(如阻燃剂添加剂、纳米阻燃材料等)组合,可以提高复合材料的阻燃性能。
研究表明,凹凸棒石基复合材料具有良好的阻燃效果,可以有效减少火灾的危害和蔓延。
此外,凹凸棒石基复合材料还具有良好的耐腐蚀性能和环境友好性。
凹凸棒石具有良好的耐酸碱性、抗氧化性和稳定性,可以应用于耐腐蚀材料的制备。
同时,凹凸棒石是一种天然矿物材料,无毒、无味、无污染,符合环境保护要求。
因此,凹凸棒石基复合材料在耐腐蚀和环境友好领域具有潜力。
综上所述,凹凸棒石基复合材料具有良好的性能和潜力。
通过对其增强效果、导热性能、阻燃性能、耐腐蚀性能和环境友好性等方面的研究,可以进一步拓展其应用领域。
相信随着科学技术的发展和研究工作的深入,凹凸棒石基复合材料将在更多的领域中得到应用,并为人们提供更多的优质和高效的材料选择。
当代化工研究Modern Chemical Research124科研开发2020・03凹凸棒石改片生万法及研究进展*李一京"谢鑫U2袁苗苗"柳芳芳"苏琼1.2王鸿灵仁庞少峰1,2王彦斌山(1.西北民族大学化工学院甘肃7300302.甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室甘肃730030)摘耍:凹呂棒石具有广泛的工业应用价值,但是天然凹凸棒石含有大量杂质,吸附能力不高、吸附选择性差,因此需要进行改,性以提高凹凸棒石的性能.本文简述了凹凸棒石的表面改性技术.总结了现阶段对改性凹凸棒石的相关研究进展.关键词:凹凸棒石;表面改性;吸附剂中图分类号:TD985文献标识码:AModification Methods and Research Progress of AttapulgiteLi Yijing",Xie Xin1,2, Yuan Miaomiao1,2,Liu Fangfang1,2,Su Qiong12,Wang Hongling1,2,Pang Shaofeng12,Wang Yanbin1,2*(1.Northwest Minzu University,School of Chemical Engineering,Gansu,7300302.Key Laboratory for Utility of Environment-friendly Composite Materials and Biomass in Universities of Gansu Province,Gansu,730030)Abstract:Attapulgite has a wide range of industrial applications,but natural attapulgite contains a large amount of impurities,has low adsorption capacity,and p oor adsorption selectivity,and therefore needs to be modified to improve the performance of a ttapulgite.This paper briefly describes the surface modification technology of a ttapulgite.The research progress of m odified attapulgite at this stage is summarized.Key words x attapulgites modification^adsorbent1.引言表1HC1浓度对凹凸棒石的影响凹凸棒石是_种常见的黏土矿物,常被广泛应用于环境—胚五—凹凸棒石的变化友好型吸附剂。
1 食品行业凹凸棒石粘土本身无毒,价格低廉且使用效率高,是一种优良的脱色剂,能截留或吸附带色物质和杂质。
使用凹凸棒石粘土可替代当前的活性炭和活性白土,用于植物油、动物油脂、明胶等粘稠度较高的产品脱色和精制。
用盐酸活化后的凹凸棒石粘土对菜油、豆油等食用油的脱色能力可提高2倍以上。
脱色净化的色拉油,酸价较低,可省去脱水工序。
过滤后的滤饼(植物油、动物脂等)可以再生利用,不污染环境。
凹凸棒石粘土也可用作糖浆、蔗汁、甜菜汁、低浊度天然水、矿泉水、以及啤酒、麦芽汁、果汁、葡萄酒、果酒等饮料的过滤剂和澄清剂,它既能脱色,又能清除其中的微生物及其他杂质(如果汁、葡萄酒中的农药)。
其还具有特殊专一的吸附性,能吸附植物油中强致癌物质—黄曲霉毒素并且使用十分简便,无需改变原有生产工艺。
2 农业利用凹凸棒土比表面积大、吸附力强、粘结性好和密度低的特点,可作颗粒农药造粒剂,不仅可以提高颗粒肥料成粒率,增强复混肥的造粒速度,而且造粒强度高,不结块,不返潮,颗粒均匀,表面光滑,色泽度好;利用凹凸棒土生产的农药在土壤中释放缓慢,可以延长药效,粒状和粉状凹凸棒石粘土已广泛用作杀虫剂、杀菌剂、除草剂等的载体。
用酸处理过的凹凸棒石粘土能有效地防止硝酸铵、硫酸铵、尿素等氮肥中的氨的损失,具有固氨作用,可减少肥料流失,延缓养分的释放期,提高肥料利用率,改良土壤活性;利用凹凸棒土的阳离子交换能力,使其在土壤中起到保水,调节PH值的作用,并可为植物提供一定的微量元素,促进植物生长。
利用它的悬浮性、增稠性可用作粉剂农药、液体农药的悬浮剂、增稠剂,便于飞机大面积喷洒。
凹凸棒土承载性能好,酸碱度适中,粒度均匀,土中汞、铅、砷等有毒元素分别低于国家标准,可替代玉米粉作为饲料添加剂使用,可以节约粮食,降低饲料成本,提供动物必须的微量元素,并可防止动物拉稀,同时能改善饲养场环境。
另外,凹凸棒土中含有鱼类生长必需的多种微量元素,作为添加剂应用在鱼类颗粒配合饵料的生产中,可以减少无机盐用量,部分取代常用的粘结剂,而且制成的颗粒饵料有良好的漂浮性和粘结性,符合鱼类颗粒饵料的质量要求。
凹凸棒石的纳米表面改性和可控自组装研究概述:凹凸棒石是一种具有特殊纳米结构和表面性质的材料,其在材料科学和纳米技术领域具有广泛的应用潜力。
本文将探讨凹凸棒石的纳米表面改性和可控自组装研究,介绍相关研究进展以及未来的发展方向。
1. 凹凸棒石的性质和结构凹凸棒石是一种层状硅酸盐矿物,其结构由层状的硅酸盐和叠层的金属离子组成。
受其表面化学组成和纳米结构的影响,凹凸棒石具有优异的吸附性能和可控自组装能力。
其表面具有大量的负电荷,并具备高度的比表面积和孔隙结构,这使得其在吸附、催化和分离等领域具有广泛的应用潜力。
2. 凹凸棒石的纳米表面改性研究进展2.1. 表面改性方法凹凸棒石的纳米表面改性主要包括物理改性和化学改性两种方法。
物理改性主要通过热处理、超声处理、离子交换、机械研磨等手段来改变凹凸棒石的结构和性质。
化学改性则是通过化学反应在凹凸棒石表面引入有机功能基团或金属离子,从而实现对材料表面性能的改善。
这些表面改性方法可以改变凹凸棒石的表面电性、亲疏水性、化学稳定性等特性,进而扩展其应用领域。
2.2. 改性对凹凸棒石性能的影响纳米表面改性可以显著改善凹凸棒石的吸附性能、分离性能和催化性能。
例如,将具有亲疏水性的有机功能基团引入凹凸棒石表面,可以使其具有良好的油水分离性能和抗菌性能。
通过改变凹凸棒石的表面电性,还可以调控其在电荷分离、光催化和电容器领域的应用。
因此,纳米表面改性为进一步拓展凹凸棒石的应用提供了有力支持。
3. 凹凸棒石的可控自组装研究3.1. 自组装的原理凹凸棒石的层状结构和表面性质使得其可以通过自组装方式形成各种结构和形貌的纳米材料。
自组装主要包括溶液自组装和模板引导自组装两种方式。
溶液自组装利用凹凸棒石的层状结构和表面电性,通过溶剂处理和表面改性来实现纳米材料的自组装。
模板引导自组装则是通过将凹凸棒石作为模板,利用外部添加剂或功能分子来控制纳米材料的组装过程。
3.2. 可控自组装的应用可控自组装可以实现凹凸棒石的纳米材料的可预测性和可调控性。
兰州大学科技成果——凹凸棒石基土壤改良剂
成果简介:
基于凹凸棒石自身吸附力,在控制和固定土壤中的养分,防止土壤中的养分流失造成贫瘠化的同时,也可以交换多种金属离子,特别是重金属离子,起到固化、钝化重金属的作用,在农业生产实践中使得农作物不吸收或者少吸收重金属,改良被污染的土壤和水域,有效降低农作物中的重金属含量,改善农作物品质。
技术特点:
在环境治理方面,“湖南袁氏杂交水稻国际发展有限公司”在施用了凹凸棒石土壤治理剂后,给出了:“稻米品质大幅度提升,有益硒元素含量明显增加,有害金属镉、汞含量明显下降”的结论。
此外,课题组在甘肃省靖远县北滩乡景滩村、永登苦水等地也进行了应用试验。
甘肃省农科院对靖远县北滩乡景滩村进行土壤研究报告和永登苦水的土壤检测报告中指出:使用本技术产品后,一年内土壤容重降低4.0%~11.7%,土壤有机质增加3.55%~11.5%,增大孔隙度3.84%~14.3%;而氮、磷、钾肥含量也提高里10%~20%。
凹凸棒石在环境修复中的潜力与机制凹凸棒石(zeolite)是一种天然矿石,由于其具有特殊的微孔结构和高度的孔隙率,被广泛应用于环境修复领域。
凹凸棒石可以吸附、保留和释放多种有机和无机物质,从而在处理废水、土壤污染和空气污染等方面发挥重要作用。
本文将探讨凹凸棒石在环境修复中的潜力和机制。
凹凸棒石的物理特性赋予其在环境修复中出色的性能。
其微孔结构和孔隙率使其具有较大的比表面积和吸附容量。
凹凸棒石的微孔大小和形状可以通过热解、酸洗或其他处理方法进行调控,以适应不同环境修复需求。
此外,凹凸棒石还具有良好的热和化学稳定性,使其能够在不同环境条件下进行长期使用。
在废水处理中,凹凸棒石被广泛应用于吸附和去除重金属离子、有机物和营养盐等污染物。
鉴于凹凸棒石具有高度的吸附容量和选择性吸附性能,它可以有效地去除废水中的污染物。
此外,凹凸棒石还可以作为载体材料,用于固定微生物用于处理废水中的有机物质。
这种结合了吸附和生物降解的方法被广泛应用于废水处理厂和工业废水处理过程中。
在土壤污染修复中,凹凸棒石的应用主要集中在重金属污染物的吸附和迁移控制方面。
由于凹凸棒石在土壤中具有较高的吸附容量和选择性,它可以有效地吸附土壤中的重金属污染物,减少其迁移和生物有效性。
此外,凹凸棒石还能提供土壤通气性和水分保持能力,改善土壤环境,促进植物生长和恢复。
凹凸棒石还可以应用于空气污染修复领域。
在空气中,凹凸棒石可以吸附和去除挥发性有机化合物(VOCs)、氨气、硫化物和甲醛等有害气体。
该材料的高度吸附容量和选择性使其能够有效地净化空气中的有害物质。
凹凸棒石在环境修复中的有效应用与其独特的吸附和离子交换机制密切相关。
凹凸棒石具有正电荷的骨架结构,可以与负电荷的离子或分子发生离子交换反应。
这种离子交换机制使凹凸棒石能够具有高度的选择性吸附性能,从而可以选择性地去除特定的污染物。
此外,凹凸棒石还具有高度的亲水性和亲油性,在水体和油水界面上形成吸附层,从而进一步增强了其吸附效果。
凹凸棒土的应用与研究凹凸棒土是一种具有特殊颗粒形状的土壤,其表面呈现出凹凸不平的特点。
这种特殊形状赋予了凹凸棒土独特的力学特性和应用价值,因此得以引起许多研究人员的兴趣和关注。
本文将从应用与研究两个方面来探讨凹凸棒土的特点和其在不同领域的应用前景。
首先,凹凸棒土具有良好的渗透性能。
由于其表面的凹凸不平,导致土壤颗粒之间形成了许多细小的颗粒间隙。
这些颗粒间隙对于水分的渗透具有较好的通道,使得凹凸棒土在土壤保持水分和排水方面具有明显的优势。
因此,凹凸棒土可以被广泛应用于农业灌溉系统、土壤改良以及水土保持等领域。
其次,凹凸棒土具有较好的抗压性能。
由于凹凸棒土表面的颗粒形状,使得其在受力时能够更好地承受来自上方的压力。
这种抗压性能使得凹凸棒土成为一种理想的填料材料,可以用于路基填充、土体加固以及建筑基础设施的支撑等方面。
同时,凹凸棒土还可用于制备土体抗震基础,具有较好的减震和防护效果。
此外,凹凸棒土在环境修复方面也有着良好的应用前景。
由于凹凸棒土具有较大的比表面积和较强的吸附性能,可以有效地吸附和降解有机物、重金属等有害物质。
因此,凹凸棒土可以被广泛应用于土壤污染治理、废水处理以及环境修复等方面,对改善环境质量具有重要意义。
除了上述应用方面,凹凸棒土的研究也受到广泛关注。
目前主要涉及以下几个方面:首先是凹凸棒土的形成机制和力学特性研究。
通过对凹凸棒土形成机制和其力学特性的深入研究,可以更好地理解凹凸棒土的形成过程和力学行为。
这对于进一步发展和应用凹凸棒土具有指导意义。
其次是凹凸棒土的制备与改性研究。
通过合成和改性凹凸棒土,可以调控其形貌、结构和力学性能,使其更好地满足不同领域的应用需求。
最后是凹凸棒土在生物医学领域的应用研究。
由于凹凸棒土具有较大的比表面积和较强的吸附性能,可以作为药物载体、生物传感器和细胞培养基质等方面的研究对象。
对凹凸棒土在生物医学领域的应用研究有助于开发新的生物医学材料和器械,为医疗保健领域提供新的解决方案。
凹凸棒石的表面改性和吸附重金属离子性能研究凹凸棒石是一种天然矿物材料,其具有坚硬、耐磨、酸碱稳定等优点,被广泛应用于水处理、废水处理、环境修复等领域。
然而,凹凸棒石表面的化学性质和孔隙结构限制了其在吸附重金属离子方面的应用。
为了提高凹凸棒石的吸附性能,对其进行表面改性是一种有效的方法。
表面改性是通过在凹凸棒石表面引入其他物质或改变其结构,以增强其吸附性能。
一种常见的表面改性方法是利用阳离子交换。
阳离子交换是指在固体表面上引入具有较强亲合力的阳离子,以吸附重金属离子。
例如,将凹凸棒石与二价和三价阳离子溶液接触,可以使阳离子与凹凸棒石表面的负电荷进行交换,从而增加凹凸棒石表面对重金属离子的吸附能力。
另一种常见的表面改性方法是利用有机改性剂。
有机改性剂通常具有亲水基团和亲金属基团,可以与凹凸棒石表面发生化学反应或形成配位键,从而增强吸附性能。
例如,利用十六烷基三甲基溴化铵等有机改性剂改性凹凸棒石表面,可以使其表面疏水性降低,增加重金属离子的吸附量。
除了表面改性,调控凹凸棒石的孔隙结构也是提高其吸附性能的重要手段。
凹凸棒石的孔隙结构可分为微孔和介孔。
微孔对中小分子的吸附具有较好的效果,而介孔可以增加吸附剂与被吸附物质之间的接触面积,提高吸附效率。
因此,通过控制凹凸棒石的烧结温度、孔隙生成剂的添加量等方法,可以调控凹凸棒石的孔隙结构,以适应不同重金属离子的吸附需求。
凹凸棒石的表面改性和吸附重金属离子性能的研究已经取得了一定的成果。
许多学者通过实验和理论模拟等方法,探索了不同表面改性剂对凹凸棒石吸附性能的影响。
例如,研究发现,改性剂的疏水性越低,其对于重金属离子的吸附能力越强。
同时,改性剂的碱洗程度和改性剂与凹凸棒石之间的质量比例等因素也会影响吸附性能。
此外,一些研究还探索了凹凸棒石在混合型床层反应器中的应用。
混合型床层反应器是一种将催化剂和吸附剂结合在一起的技术,可以在同一反应器中实现吸附和催化反应。
通过将凹凸棒石与金属催化剂共同固定在载体上,可以实现同时对有害物质进行吸附和降解的效果。
凹凸棒土改性条件的探究及对污水中重金属离子的去除研究随着近代产业不断发展,人民生活水平不断提高,水污染问题日益严重。
研究污水中污染物发现,重金属离子污染不同于有机污染物,它不可生物降解,可在生物体中沉积。
开发能够有效去除污水中重金属离子的新技术、探究其去除机理的研究十分必要。
凹凸棒土是一种产量丰富的吸附材料,本文利用微波消解/电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和X射线荧光光谱(XRF)无标样全定量分析法对凹凸棒土进行了化学成分分析。
采用扫描电镜(SEM)对凹凸棒土进行形貌表征。
本实验针对污水中Cu<sup>2+</sup>、Ni<sup>2+</sup>、Pb<sup>2+</sup>、Cd<sup>2+</sup>进行去除研究,配制含有Cu<sup>2+</sup>、Ni<sup>2+</sup>、Pb<sup>2+</sup>、Cd<sup>2+</sup>的模拟污水,采用正交实验法找到凹凸棒土吸附污水中重金属离子的最佳实验条件。
运用电感耦合等离子原子发射光谱仪(ICP-AES)测定模拟污水中重金属离子吸附前后的含量,其去除率分别为Cu<sup>2+</sup>(65.01%)、Ni<sup>2+</sup>(61.02%)、Pb<sup>2+</sup>(80.00%)、Cd<sup>2+</sup>(58.00%)。
对凹凸棒土使用情况进行探究,凹凸棒土可循环使用多次。
将凹凸棒土进行酸改性,在酸与凹凸棒土液固比1:10条件下,得出不同种类酸的最佳改性浓度为:硫酸4 mol/L、硝酸2 mol/L、盐酸2 mol/L。
凹凸棒石粘土在土壤改良中的应用研究摘要:土壤改良是提高土壤质量和增加农作物产量的重要措施之一。
凹凸棒石粘土作为一种改良土壤的材料被广泛运用于农业生产中。
本文将介绍凹凸棒石粘土的特性、应用方法以及其在土壤改良中的效果,总结其优势和不足,并对未来的研究方向进行展望。
1. 引言土壤状况对农作物的生长发育和产量具有重要影响。
由于长期的耕作和不合理的土地利用,土壤质量普遍下降。
因此,采取有效的措施来改良土壤是解决这一问题的关键。
凹凸棒石粘土因其独特的化学和物理性质,成为一种理想的土壤改良剂。
2. 凹凸棒石粘土的特性凹凸棒石粘土是一种富含矿物质的天然材料,主要成分为硅酸盐。
其独特的小孔结构和丰富的表面活性物质使其具有极强的吸附能力。
此外,凹凸棒石粘土还具有一定的离子交换能力和水分调节能力。
3. 凹凸棒石粘土在土壤改良中的应用方法(1)土壤改良剂:将凹凸棒石粘土添加到土壤中作为土壤改良剂,可以改善土壤结构,增加孔隙度和通气性,促进根系生长。
(2)肥料包裹剂:将凹凸棒石粘土与肥料混合,可以减缓肥料的释放速度,提高营养利用率,降低农药酿成。
(3)持水剂:将凹凸棒石粘土与水混合形成凹凸棒石凝胶,可以增加土壤的保水性,提高抗旱性能。
4. 凹凸棒石粘土在土壤改良中的效果凹凸棒石粘土在土壤改良中的应用具有显著的效果:(1)改良土壤性质:凹凸棒石粘土可以改善土壤的理化性质,提高土壤的保水性和保肥能力。
(2)增加肥力:凹凸棒石粘土可以吸附和固定肥料中的养分,增加土壤肥力。
(3)调节土壤酸碱性:凹凸棒石粘土中的硅酸盐具有调节土壤酸碱性的能力,可以使土壤保持中性或弱酸性,有利于作物生长。
5. 凹凸棒石粘土在土壤改良中的优势和不足凹凸棒石粘土在土壤改良中具有以下优势:(1)天然环保:凹凸棒石粘土是一种天然材料,没有对环境造成污染,对生态系统无害。
(2)多功能性:凹凸棒石粘土不仅能改善土壤结构,还能调节土壤酸碱性,提高土壤肥力。
(3)持久效果:凹凸棒石粘土可以在土壤中长期存在,持续发挥其改良效果。
[摘要]综述凹凸棒土在土壤和新型肥料方面的应用:凹凸棒土能够增强土壤的保水保肥能力,是理想的土壤改良剂;可以用作肥料黏结剂和造粒添加剂,而且对肥效有缓释作用;可以作为液体肥料的悬浮剂。
并指出凹凸棒土使用中的注意事项。
凹凸棒土在新型肥料如缓/控释肥等开发方面存在很大的潜在应用价值,值得进行深入的研究开发。
[关键词]凹凸棒土;土壤改良;新型肥料开发[中图分类号]S156.2;TQ444;TQ449.1[文献标识码]A[文章编号]1007-6220(2008)03-0077-02ApplicationofattapulgiteinsoilimprovementandnewtypefertilizerdevelopmentWANGGui-ling1,MAYou-hua1,JIANGYun1,ZHAOYan-ping1,HANXiao-zhao2(1.InstituteofResourceEnvironmentandInformationTechnology,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei,Anhui230036,China;2.SchoolofChemicalEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei,Anhui230009,China)Abstract:Theapplicationsofattapulgiteinsoilandnewfertilizeraresummarized,includingtheenhancementtosoilwaterandfertilizerpreservingcapabilityasaperfectsoilconditioner;improvementtothereleasingrateoffertilizerasfertilizerbinderandadditive;orassuspendingagentinliquidfertilizer.Someattentionsintheapplicationarepresented.Attapulgiteisconsideredprodigiouspotentialappliedvalueinthedevelopmentofnewfertilizersuchasslow/controlled-releasefertilizer,beingworthmoreresearchanddevelopment.Keywords:attapulgite;soilimprovement;newfertilizerdevelopment凹凸棒土在土壤改良和新型肥料开发上的应用王桂苓1,马友华1,江云1,赵艳萍1,韩效钊2(1.安徽农业大学资源环境与信息技术研究所,安徽合肥230036;2.合肥工业大学化工学院,安徽合肥230009)凹凸棒土属于海泡石族,在黏土矿物学、材料科学、物理化学、土壤科学、环境工程以及考古等诸多领域得到广泛的重视[1]。