有机粘土矿物对水中低浓度菲的吸附性能和机理
粘土矿物对磷的吸附性能及其在水体净化中的应用
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干方群等 :粘土矿物对磷的吸附性能及其在水体净化中的应用
2007年 10月
泛的应用 。由于具有优越的表面性能和特殊的电化 较多 ,其中改性的方法 、机理 、工艺及条件是人们关注
膨胀 - 收缩性能 、可塑性能以及离子交换性能等 ,在 体组合而成 ,这类矿物常存在同晶置换 ,一般带有永
污染治理与水环境修复中可以发挥独特的作用 ,例如 久负电荷 ,阳离子交换容量较高 ,常见的有蒙脱石 、纤
在水体磷素净化方面 ,已经开展了利用天然的或改性 的粘土矿物作为新型吸附材料的研究 [ 11～17 ] 。目前国
硅酸盐粘土矿物中除海泡石 、坡缕石等少数为层链状 及助剂 ,并使其与酸在低温下处理活化 ,蒙脱石则由
外 ,其他均为层状结构 ,其层间包含可交换的无机阳 原来的集合体分散成单晶体 ,层间结构发生改变 ,比
离子 ,且有一部分氧原子价露在晶体表面 ,这种特有 表面积增大 ,吸附性能也随之提高 [ 32 ] 。
维棒石 、蛭石 、累托石 、伊利石 、云母 、绿泥石等 ,目前 用于富营养化水体净化处理的粘土矿物材料主要包
内外应用于环境治理方面的粘土矿物主要是各种类 括前面 4种 ; 1∶1型矿物的单元晶层是一片硅氧四面
型的硅酸盐矿物 ,如蒙脱石 、凹凸棒石 、海泡石 、蛭石 、 体片和一片铝 (镁 )氧 (氢氧 )八面体组合而成 ,这类
摘 要 :磷是引起水体富营养化的主要元素 ,由于粘土矿物具有良好的吸附性能 ,尤其是改性后的粘土矿物吸附效果 更为显著 ,利用粘土矿物对磷污染水体进行治理 ,愈来愈受到人们的关注 ,为此就粘土矿物对水体中磷的吸附性能研 究进展以及粘土矿物在含磷水体处理中的应用前景进行了归纳 、分析和介绍 。 关键词 :粘土矿物 ;改性 ;吸附 ;磷 ;水体净化 中图分类号 : X52 文献标识码 : A 文章编号 : 1672 - 2043 (2007)增刊 - 0447 - 07
粘土矿物的修饰及其对重金属离子吸附性能的研究
粘土矿物的修饰及其对重金属离子吸附性能的研究粘土矿物在地质学、环境科学、土壤学等领域有着广泛的应用。
为了提高粘土矿物的性能及吸附重金属离子的能力，人们进行了多方面的研究及探索。
本文将重点探讨粘土矿物的修饰及其对重金属离子吸附性能的研究。
一、粘土矿物的特性与修饰粘土矿物是一类层状硅酸盐矿物，具有特殊的结构和性质。
粘土矿物属于纳米材料，具有大比表面积、高比表面能等特点。
由于这些特殊的性质，粘土矿物成为了许多领域的重要材料。
然而，粘土矿物也有其缺陷。
其中一点是其表面电荷强烈，对大多数水溶性的物质吸附能力较差。
为解决这一问题，研究人员对粘土矿物进行了修饰。
1、有机修饰有机修饰是目前较为流行的一种方法。
通过有机改性剂对粘土矿物表面进行修饰，可以改善其与溶液中有机物质的相容性及吸附性能。
同时，有机物质修饰的粘土矿物表面电位较低，对各种荷电物质的吸附能力也得到了提高。
2、无机改性剂无机改性剂是一种新兴的修饰方法，其原理是通过离子交换或改变表面结构，改善粘土矿物的吸附性能。
常见的无机改性剂有铁锰氧化物、钙合成物等，它们可以在粘土矿物表面形成诸如氧化态组分、羟基团结构等电化学反应功能组。
这些无机改性剂的应用不仅能改变其表面电位，而且能改变其表面的化学活性，从而达到提高粘土矿物吸附性能的效果。
二、重金属离子的吸附性能重金属离子是环境中常见的一种污染物，具有一定的毒性，对人体和生态环境都有很大危害。
粘土矿物可以通过吸附重金属离子来净化环境。
目前，研究人员主要从粘土矿物对重金属离子的吸附机理、吸附动力学、吸附热力学等方面进行研究。
1、吸附机理粘土矿物表面的吸附机理主要包括静电吸附、配位作用、离子交换、化学吸附等几种。
静电吸附与物质之间的简单静电作用有关。
配位作用是指重金属离子与粘土矿物表面羟基等官能团结合的反应。
离子交换是指进入粘土矿物层间的离子与矿物表面原先的离子发生交换反应。
化学吸附是指重金属离子与粘土矿物表面上的活性位置发生氧化还原反应，或重金属离子与粘土矿物分子内的官能团反应发生生成新物质的化学反应。
几种粘土矿物和粘土对溶液中磷的吸附效果
农村生态环境 2004,20(4):1-5 Rural Eco2Environment 几种粘土矿物和粘土对溶液中磷的吸附效果袁东海1,高士祥1,景丽洁2,尹大强1①,王连生1① (1.南京大学污染控制与资源化国家重点实验室,江苏南京 210093;2.吉林化工学院环境科学系,吉林吉林 132022)摘要:通过磷等温吸附与饱和吸附后释放试验,研究了高岭土、蒙脱土、凹凸棒土、蛭石和沸石对溶液中磷的吸附效果及其影响因素。
结果表明,蛭石磷理论饱和吸附量最大,为3473mg・kg-1,其他依次为凹凸棒土、黄褐土、蒙脱土、下蜀黄土和沸石,高岭土磷理论饱和吸附量最低,为554mg・kg-1。
影响粘土矿物和粘土磷理论饱和吸附量的主要因素是钙含量和胶体氧化铁及氧化铝的含量,pH值、阳离子交换量和比表面对磷理论饱和吸附量影响不大,粘土矿物和粘土吸附磷的机制主要为化学吸附。
粘土矿物和粘土磷饱和吸附后释放试验表明其磷释放量很低。
关键词:粘土矿物;粘土;磷;吸附;净化中图分类号:X793;X703;S153 文献标识码:A 文章编号:1001-5906(2004)04-0060-04Phosphorus adsorption of some clay minerals and soils.YUAN Dong2hai1,G AO Shi2xiang1,JING Li2jie2,YIN Da2qiang1,WANG Lian2sheng1(1.S tate K ey Laboratory of P ollutant C ontrol and Res ources Reuse,Nanjing University,Nanjing210093,Chi2 na;2.Department of Environmental Science,Jilin Institute of Chemical T echnology,Jilin132022,China).Rural Eco2Environ2 ment,2004,20(4):60-63,72Abstract:Phosphorus ads orption of kaolinite,m ontm orillonite,attapulgite,vermiculite and zeolite and their affecting factors were studied through experiment on is otherm P ads orption and post2saturation2ads orption P release.Results show that vermiculite is the2 oretically the highest in P saturation ads orption capacity,being3473mg・kg-1and followed by attapulgite,yellow cinnam on s oil, m ontm orillonite and X iashu loess,zeolite and kaolinite.The last is the lowest in theoretic P saturation ads orption capacity,lingering at554mg・kg-1.The P ads orption capacity of these clay minerals and s oils was mainly in fluenced by their contents of reactive Ca,Fe and Al,but it was not much affected by s oil pH value,CEC and specific sur face of the clay minerals and s oils,because the main mechanism of the ads orption is chemical s orption.Meanwhile another experiment on des orption of phosphorus from these clay minerals and s oils saturated with phosphorus was als o conducted.Results show that P release from the clay minerals and s oils after P saturation ads orption was very limited.K ey w ords:clay mineral;clay s oil;phosphorus;ads orption;purification 粘土矿物和粘土是我国重要的非金属矿资源,近些年来,由于粘土矿物和粘土具有优越的表面性能和电化学性质,在环境保护和污染物净化处理技术中得到广泛应用[1]。
粘土矿物及流体对低渗透岩心渗流特性的影响
图 4 岩心渗透率和膨润土的膨胀率随 NaCl浓度的变化
由图 4可明显地看出 ,膨润土的膨胀率随 NaCl 浓度的增大单调递减 ; 含膨润土岩心的渗透率随 NaCl浓 度 的 增 大 而 单 调 递 增 , 当 NaCl浓 度 大 于 10 000mg /L 以后 ,渗透率趋于平稳 。这说明 NaC l 溶液的浓度对含有膨润土的低渗透岩心的渗流特性 有一定的影响 ,并存在一个临界浓度值 。由渗透率 与膨胀率变化的综合分析可知 ,在低盐浓度区域内 , 含膨润土岩心渗透率的增大梯度要比粘土膨胀率的 减小梯度大得多 。这说明 ,盐浓度增大所导致粘土 膨胀率的下降程度是有限的 ,但是其引起储层中渗 透率的改善却非常明显 。因此 ,在对低渗透油藏采 取防膨措施时 ,只要将粘土的膨胀率减小到适当的 值 ,就会对油藏渗透率的改善产生非常大的影响 。 但如果持续采取措施降低粘土的膨胀率 ,虽有利于 油藏渗流特性的改善 ,但是油藏渗透率增大的幅度 已变小 ,将会导致投入产出比较高 。 2. 4 注入方式对低渗透岩心渗流特性的影响
黏土矿物对有机物吸附的有关性质研究
黏土矿物对有机物吸附的有关性质研究黏土矿物是一种普遍存在于自然界中的矿物，其中包含的微观孔隙结构和表面化学性质使其在环境科学研究中备受关注。
有机物质是指一类含有碳元素的化合物，包括了自然界和人工合成的大量化合物。
黏土矿物和有机物之间的相互作用，既可以影响有机物质的性质，也可以影响矿物质的性质。
因此，对于黏土矿物对有机物吸附的有关性质的研究具有重要的理论和应用价值。
一、黏土矿物的孔隙结构和表面化学性质黏土矿物是由层状硅酸盐矿物组成的一类矿物，包括了蒙脱石、伊利石、高岭石等多种类型。
它们的晶格结构中含有SiO4和AlO4四面体，这些结构单元在层状组合成矿物粒子，粒子之间的层间距和结构所形成的微孔即为黏土矿物的主要孔隙结构。
此外，黏土矿物的表面呈现出特殊的亲水性和电荷性质，使其与其他物质发生相互作用。
二、有机物质的化学性质有机物是指化学中含有碳元素的化合物，具有复杂的结构和化学性质。
在自然界中，有机物质主要来源于生物活动，包括植物、动物和微生物等。
人工合成的有机物质也可以分为许多类别，如石油化学产品、化学试剂和药物等。
有机物质在环境中具有重要的作用，如作为能量和营养来源、控制大气和水体污染、促进农田生产等。
三、黏土矿物和有机物质的相互作用黏土矿物与有机物质之间的相互作用可以发生在矿物表面、层间空隙和粒径内部的孔隙。
其中，表面作用主要表现为静电作用、氢键作用和范德华力等。
层间空隙的化学性质和电性会随层间离子的类型和电量质量比等因素的变化而变化，因此层间空隙也是黏土矿物和有机物质相互作用的重要场所。
此外，矿物的晶体结构还对吸附而来的有机物质起到了一定的约束作用。
四、黏土矿物对有机物吸附的影响因素在黏土矿物对有机物质吸附的过程中，影响因素主要包括了矿物的化学性质、结构特性和有机物质本身的化学性质。
其中，矿物的化学性质和结构特性包括了层间离子类型、离子交换容量、比表面积、微孔结构等方面，而有机物质的化学性质则包括了分子量、功能基团、水溶性、极性等因素。
粘土矿物吸附水体中重金属离子的研究进展
粘土矿物吸附水体中重金属离子的研究进展作者：张媛闫军来源：《山东工业技术》2014年第17期摘要：本文总结了高岭石、蒙脱石、凹凸棒石等天然粘土矿物对水体中重金属离子吸附的研究进展，并进一步提出了函待解决的问题。
关键词：粘土矿物；吸附；重金属离子0 前言天然粘土矿物由于具有大的比表面积、特殊的孔道结构、表面负电荷及大量的吸附位点，对水体中的重金属离子有很好的吸附性能，作为价格低廉的吸附剂得到较广泛的应用。
本文查阅国内外文献，归纳总结了粘土矿物用于处理重金属离子废水的研究情况。
1 高岭石高岭石（英文名称kaolinite，化学式：Al4[Si4O10]（OH）8）是一种层状结构的铝硅酸盐粘土矿物。
Suraj等[1]对高岭石进行了煅烧和酸化处理，考察其对Cu2+和Cd2+的吸附。
结果表明：经600℃煅烧和2M HCl酸化处理后，高岭石的比表面积增加，对Cd2+、Cu2+的吸附量明显提高。
Bhattacharyya等[2]将高岭石在500℃煅烧10h，吸附水体中 Fe3+、 Co2+和Ni2+。
结果表明：高岭石对Fe3+、Co2+、Ni2+的附量分别为6.0、5.3、5.2mg/g。
Gupta和Bhattacharyya [3]用二氯氧化锆和四丁基溴化铵对高岭石进行改性，并用于对Ni2+的吸附。
发现改性后吸附量下降，分析原因是由于改性剂分子屏蔽了粘土表面负电荷，且堵塞吸附孔道所致。
吴宏海等[4]考察了高岭石对Cu2+， Pb2+的吸附，提出吸附模式为离子交换和表面配位吸附模式并存。
2 蒙脱石蒙脱石（英文名称montmorillonite，化学式：（Al2， Mg3）Si4O10 OH2·nH2O）是一种含水的2：1型层状铝硅酸盐矿物。
Bhattacharyya和Gupta[5] 用0.25 M 硫酸对蒙脱石活化3h，再在500℃煅烧10h。
活化后的蒙脱石对Cd2+、Co2+、Cu2+、Pb2+、Ni2+ 的吸附量分别提高至33.2、29.7、32.3、34.0、29.5 mg/g。
粘土矿物的结构及其对环境污染物的吸附行为
粘土矿物的结构及其对环境污染物的吸附行为粘土矿物是一种重要的地质资源，广泛存在于自然环境之中。
它们结构稳定，比表面积大，拥有优秀的吸附性能，因此在环境治理和废水处理等领域有广泛的应用。
一、粘土矿物的结构粘土矿物的结构单位是孪生层，孪生层由硅氧四面体和氢氧八面体构成。
硅氧四面体为一氧化硅与三氧化硅组成的六角形结构，氢氧八面体为氢氧化铝二面体结构。
这两种元素交替排列，形成一个双层板状结构，内层氢氧八面体的底面朝着粘土矿物表面，两层之间由阴离子静电作用结合。
粘土矿物的种类有很多，常见的有蒙脱石和伊利石。
蒙脱石表面带有负电荷，因此能够吸附阳离子和中性分子，如氨气、甲烷、氢气等。
伊利石也有负电荷，但吸附的是主要是某些有机物和阴离子物质。
粘土矿物的层数和吸附性质都与晶体结构密切相关。
二、粘土矿物的吸附特性粘土矿物的吸附特性是由其表面化学性质和孔道结构决定的，因此不同的粘土矿物对不同的污染物有不同的吸附表现。
例如，对于有机物质，表面上的静电作用和氢键作用是吸附的主要原因。
粘土矿物表面上的负电荷会吸引阳离子或带正电的有机物，因此吸附基本上是键合作用。
粘土矿物对重金属污染物的吸附作用因金属离子的性质而异。
通常来说，单一金属离子被粘土矿物吸附的速率十分快，半衰期数秒至几分钟之间，而对于两种或以上的金属离子来说，吸附的速率远慢于单一金属离子。
三、粘土矿物在环境治理中的应用粘土矿物广泛应用于环境治理和废水处理等领域。
例如，可将粘土矿物作为一种吸附剂来去除废水中的污染物，如铅、镉、砷、铬等重金属，或有机污染物如苯、甲苯、乙苯、二甲苯等。
此外，由于粘土矿物吸附能力优异，因此常用于土壤修复。
土壤中的污染物对植物生长的影响很大，而粘土矿物的吸附能力可以将污染物从土壤中移除，从而改善土地生态环境。
四、结语总的来说，粘土矿物的结构特殊，吸附特性优秀，因此在环境治理和废水处理等方面有广泛的应用前景。
尽管粘土矿物的种类较多，但其解决污染问题的吸附机制本质上是类似的。
粘土矿物的水化机理
04 粘土矿物水化与环境变化
CHAPTER
粘土矿物水化对气候变化的影响
总结词
粘土矿物水化对气候变化具有重要影响，主要表现在对地表反照率和蒸散发的影 响。
详细描述
粘土矿物水化后，地表反照率降低，吸收更多的太阳辐射，导致地表温度升高， 进而影响气候变化。同时，粘土矿物水化也增加了地表蒸散发，对气候变化产生 一定影响。
详细描述
粘土矿物是土壤中重要的无机胶体，其水化程度直接影响着 土壤对重金属和农药残留的吸附与解吸能力。粘土矿物水化 程度越高，对重金属和农药残留的吸附能力越强，有助于降 低土壤污染风险。
05 未来研究方向与展望
CHAPTER
深入研究粘土矿物水化机理
深入研究粘土矿物水化过程中的微观结构和化学反应机制，揭示水化机理的内在规 律。
粘土矿物水化对地下水的影响
总结词
粘土矿物水化对地下水的水质和水量 具有重要影响。
详细描述
粘土矿物水化后，土壤的渗透性降低， 导致地下水流速减缓，地下水更新周 期延长。同时，粘土矿物水化过程中 可能释放出一些污染物，对地下水水 质产生一定影响。
粘土矿物水化对土壤污染的影响
总结词
粘土矿物水化对土壤污染具有重要影响，主要表现在对土壤 重金属和农药残留的吸附与解吸作用。
粘土矿物的水化机理
目录
CONTENTS
• 粘土矿物概述 • 粘土矿物水化过程 • 粘土矿物水化与土壤改良 • 粘土矿物水化与环境变化 • 未来研究方向与展望
01 粘土矿物概述
CHAPTER
定义与分类
定义
粘土矿物是一种含铝、镁等元素 的高岭石族粘土状硅酸盐矿物， 具有层状结构。
粘土矿物的水化机理
粘土矿物的水化机理摘要粘土矿物作为一种重要的地球材料，具有广泛的应用价值。
其水化机理是研究粘土矿物水化过程中非常重要的一环，对于理解粘土矿物的性质和行为具有重要意义。
本文将深入探讨粘土矿物的水化机理，并通过Markdown文本格式详细介绍。
粘土矿物的概述粘土矿物是一类由层状结构组成的细颗粒矿物，主要由硅酸盐矿物组成。
其结构由两个硅酸盐层夹杂着一个或多个层状阳离子（通常是氢离子、镁离子或铝离子）而构成。
粘土矿物具有较大的比表面积和较强的吸附性能，因此在土壤科学、地质学和材料科学等领域具有广泛的应用。
粘土矿物的水化过程粘土矿物的水化是指粘土矿物与水或水溶液接触后发生的结构和性质的变化过程。
水化过程中，水分子会进入粘土矿物的层间隙，与层状阳离子发生相互作用，并引发粘土矿物结构的变化。
粘土矿物的水化过程可分为两个阶段：吸附水和结合水。
吸附水吸附水是指从粘土矿物表面吸附到层状阳离子表面的水分子。
这些水分子与粘土矿物表面形成氢键，并且与层状阳离子之间的距离较远。
吸附水的存在使得粘土矿物具有一定的吸附性能，可以吸附和释放溶液中的离子和分子。
结合水结合水是指从吸附水中挤压出来的水分子，它们与粘土矿物中的层状阳离子形成氢键，并且与层状阳离子之间的距离较近。
结合水的存在导致粘土矿物的层间距离增加，从而使得粘土矿物的体积膨胀。
结合水的含量和性质决定了粘土矿物的性质和行为。
水化反应水化是通过粘土矿物的吸附水和结合水与其他溶液中的离子和分子发生反应而进行的。
这些反应可以引发粘土矿物结构的变化，如层间阳离子的置换、粘土矿物层间的离子交换等。
水化反应还可以导致粘土矿物中部分晶体结构的解理和变形。
粘土矿物的水化机理粘土矿物的水化机理主要包括两个方面：吸附机理和结合机理。
吸附机理粘土矿物的吸附机理涉及到水分子与粘土矿物表面相互作用的过程。
水分子与粘土矿物表面的氢键作用一般分为两类，即吸附到氧上的吸附水和吸附到铝或镁上的吸附水。
吸附到氧上的吸附水与层状阳离子之间的相互作用较弱，容易释放。
粘土矿物去除废水中磷的效应与机理
中 图分 类 号 ：Ｘ ２ ５
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ： ｌ ７ — ０ ｌ （ ０ ７ ０ — ０ ４ 一Ｏ ６ ３ ３ ３ ２ ０ ） ６ ｌ８ ５
磷 是 构 成 生 物 体 的 一 种重 要 化 学 元 素 ． 时也 是许 多 化 同 学合 成剂 重 要 组 成 部 分 。在 生 产 或 使 用 过 程 中大 量 的 排 入 环境 ， 引起 了水 体 富 营 养 化 ， 成 了水 体 环 境 的 污 染 。因 此 ， 造 采取 措 施 控 制 排 入 水 体 中磷 已 经 成 为 了 工 业 为 水 处 理 的一 项 重 要 的 任 务 。传 统 的 除磷 方法 主 要 是 化 学 沉 淀 法 ， 是在 它
物具有重要的现实意义。
１ 天 然 粘 土 矿 物 除 磷
１ １ 粘 土 矿 物 物 质 组 成 和 结 构 ．
粘 土 矿 物 是具 有 无 序 过 渡 结 构 的 微 粒 质 点 含 水 层 状 硅
凹 凸 棒 石 属 于 含水 富 镁 硅 酸 盐 粘 土 矿 物 ， 于非 典 型 的 属 ２：１ 结 构 。它 没 有 连 续 的 八 面 体 片 ， 硅 氧 四 面 体 虽 然 型 其 连 片 ， 四面 体 片 顶 端 氧 不 在 同 一 边 ， 隔 ４ 四面 体 颠 倒 但 每 个
为氢 键 紧密 连 接 ， 间 没 有 水 分 子 和 阳 离 子 ， 些 结 构 特 点 层 这
决 定 了高 岭 石 的 物 理 化 学性 质 。 蒙 脱 石 属 于 二八 面 体 蒙 皂 石 类 的 ２：１ 膨 胀 性 矿 物 ， 型 其 电荷 产 生 来 自八 面 体 片 中 Ｍｇ一对 ａ” 的 同 晶 置换 。蛭 石 。 ｌ 也 属 于 ２：１ 膨 胀 性 矿 物 ， 层 电 荷 比云 母 低 ， 面体 片 中 型 其 八 的 Ｆ 氧 化 为 Ｆ ” 。层 间可 吸 水 膨 胀 ， ｅ ｅ 比表 面较 大 ， 以 内 均 表 面 为 主 ， 电荷 主 要 来 自 四面 体 片 中 Ａ ” 对 ｓ” 的 同 晶 其 ｌ ｉ 置 换 。伊 利 石 叉 称“ 云 母 ” 一 种 富 含 钾 的 硅 酸 盐 云 母 类 水 是 ２：１ 非 膨 胀 性 粘 土 矿 物 ， 独 有 的 特性 即 ： 钾 、 水 、 型 它 贫 富 弱
粘土吸附水中氟离子的研究
保护职业技术学院教师。
１
——
维普资讯
环境 科 学导刊 第 ２ ７卷
第 ４期
２０ ０ ８年 ８月 ３５ 氟浓 度对 粘土 吸附 氟性 能的影 响 ．
７２ 型分 光 光 度 计 、Ｓ Ａ 一１ ２ｓ Ｈ ０型 水 浴恒 温 振 荡器 （±０５Ｃ） Ｈ ． ￣ 。ｐ ｓ一３ ｃ型 酸 度 计 ，氟 离 子 选
择 电极 ，饱 和甘 汞 电极 ，定 时变速 搅拌 器 ，家 用微
波炉 。 吸附剂 ：中国湖 南 的粘 土 ，明矾 。 ２ 试验 方 法 ‘
饮 用水 中 的氟离 子对 于人类 的健 康来 说是 一柄 双刃剑 ：一 方 面氟是 人体 生长 过程 中一 种必需 的微 量 元素 ，摄 入适 量 的氟可 以有 效地 预 防龋齿 ；另 一 方 面 ，氟是 亲 骨性 元 素 ，摄 人 过 量 会 引 起 氟斑 牙 、
见表 １ 。研 究 表 明 ：粘 土 主要 含 ＳＯ ｉ 和 Ａ 等 ， １Ｏ
层状结 构 而具 有 良好 的吸 附和离 子交换 性 能 ，且其
１ｏ ０
８ Ｏ
誊
蓄
６ ０ ４ ０ ２ Ｏ Ｏ ０ １ ０ ２ ３ ４ Ｏ Ｏ ０ ５ ６ ０ ０ ７ ０
储量 大 、价格低 ，是 一类 很有 发 展前景 的优质 廉 价
粘土矿物具有吸水性和可塑性的矿物
粘土矿物具有吸水性和可塑性的矿物粘土矿物是一种重要的地球材料，拥有多种特殊性质，其中最显著的特点是其吸水性和可塑性。
早在古代，粘土就被广泛地用于建筑、陶瓷和艺术品制作等领域。
本文将探讨粘土矿物的吸水性和可塑性的特点，以及其在不同行业的应用。
一、粘土矿物的吸水性粘土矿物由于其独特的结构和化学成分，具有很强的吸水性。
在水分的作用下，粘土矿物能够迅速吸收水分并扩张。
这是由于粘土矿物具有层状结构，每一层之间存在着弱的范德华力，使得水分子能够进入其中。
当粘土矿物与水接触时，水分子会进入粘土层状结构的间隙中，导致矿物的体积增大。
粘土矿物的吸水性使其在许多领域找到了广泛的应用。
在土壤学中，粘土的吸水性能帮助提高土壤的保水能力，使植物能够获得足够的水分。
在建筑行业中，粘土矿物常用于制作吸水砖，这种砖能够吸收大量水分，起到保温、隔热的作用。
此外，粘土在陶瓷和艺术品制作中也有广泛的应用，如陶器和雕塑等。
二、粘土矿物的可塑性除了吸水性之外，粘土矿物还具有出色的可塑性。
可塑性是指粘土在一定水分条件下，能够被加工和塑造成各种形状。
这是由于粘土矿物中的颗粒形状和粒径分布的特殊性。
粘土的颗粒很细小，具有层状结构，这种结构使得粘土矿物能够在水分的滋润下形成胶状粘土，并随着外力的作用而改变形状。
粘土矿物的可塑性使其在建筑和陶瓷行业中得到了广泛的应用。
在建筑行业中，草坪高效排水材料常常采用粘土材料制造。
通过将粘土与适量的水混合，可以形成一种可塑性很强的材料，用于草坪排水层的建设，有效改善了土壤的排水性能。
在陶瓷制作过程中，可塑性是制作陶器的重要特点。
陶艺师将粘土加水后，可以任意塑造出各种形状的陶器。
总结：粘土矿物具有明显的吸水性和可塑性。
其吸水性能使其在土壤改良、建筑材料制作和陶瓷制作行业中得到广泛应用。
可塑性使粘土能够被塑造成各种形状，在建筑和陶瓷领域发挥着重要作用。
了解和应用粘土矿物的这些特点，对于推动相关行业的发展具有积极的意义。
粘土矿物促使土壤中多环芳烃非生物转化过程及机理研究
粘土矿物促使土壤中多环芳烃非生物转化过程及机理研究
近年来，研究表明粘土矿物对土壤中多环芳烃非生物转化具有重要促进作用。
然而，关于该过程及机理的研究还不够深入，因此开展研究非常必要。
首先，研究发现，粘土矿物拥有丰富的微生物多样性，吸附了土壤中营养物质。
在这种条件下，原有微生物群落能够增殖和生长，以促进多环芳烃的非生物转化过程。
此外，粘土矿物中的介孔结构为微生物和多环芳烃的接触提供便利，促进了微
生物的增殖、生长和多环芳烃的非生物转化。
研究还表明，粘土矿物中的酸碱度为微生物提供了生长环境，而且可以促进多环芳烃的活化细化。
此外，粘土矿物也具有减缓水的渗透性的作用，可以降低多环芳烃的活性，防
止水溶性污染物的迁移和扩散，进一步促进非生物性代谢的发生。
综上可以看得出，粘土矿物的存在促进了多环芳烃的非生物转化过程，即通过
增殖原有微生物群落，增强接触和活化细化，以及减缓活性水的渗透等方法，实现了土壤中多环芳烃的非生物转化。
因此，深入开展粘土矿物促使土壤中多环芳烃非生物转化过程及机理的研究，具有重要的意义和现实意义。
《基于黏土矿物结构优化与调控构筑超吸附材料及其性能研究》范文
《基于黏土矿物结构优化与调控构筑超吸附材料及其性能研究》篇一一、引言在环境保护、工业制造、生物医药等多个领域中，高效吸附材料的研究与应用具有重大意义。
其中，黏土矿物因其独特的层状结构和良好的化学稳定性，成为制备超吸附材料的理想原料。
本文以黏土矿物为研究对象，探讨其结构优化与调控对超吸附材料制备的影响及其性能表现。
二、黏土矿物结构与超吸附材料制备2.1 黏土矿物的基本结构特点黏土矿物具有层状结构和高度发达的微孔隙结构，这使得它们成为理想的吸附材料。
然而，其原始的层状结构可能限制了其吸附性能的发挥。
因此，对黏土矿物进行结构优化与调控是提高其吸附性能的关键。
2.2 超吸附材料的制备通过合理的化学或物理方法对黏土矿物进行改性，可以实现其结构优化与调控。
改性过程中，不仅可保留黏土矿物的天然优点，还可以根据需求引入新的性能，从而构筑出具有高吸附性能的超吸附材料。
三、结构优化与调控方法3.1 插层法插层法是一种常用的黏土矿物结构优化与调控方法。
通过将有机或无机分子插入到黏土矿物的层间，可以改变其层间距和层内结构，从而提高其吸附性能。
3.2 表面改性法表面改性法是通过在黏土矿物表面引入新的化学基团或物质，改变其表面性质，从而提高其吸附性能的方法。
这种方法可以在不改变黏土矿物基本结构的基础上，有效地提高其吸附性能。
四、超吸附材料的性能研究4.1 吸附性能测试通过对比改性前后黏土矿物的吸附性能，分析结构优化与调控对超吸附材料性能的影响。
包括对比其在不同条件下的吸附速率、饱和吸附量等指标。
4.2 实际应用研究将超吸附材料应用于环境保护、工业制造、生物医药等领域，研究其在实际环境中的性能表现和稳定性。
同时，分析其在应用过程中可能存在的问题和挑战。
五、结论与展望5.1 结论本文通过对黏土矿物进行结构优化与调控，成功制备出具有高吸附性能的超吸附材料。
实验结果表明，经过优化与调控的黏土矿物在保持其天然优点的同时，显著提高了其吸附性能。
《基于黏土矿物结构优化与调控构筑超吸附材料及其性能研究》范文
《基于黏土矿物结构优化与调控构筑超吸附材料及其性能研究》篇一一、引言黏土矿物作为一种广泛存在的天然材料，具有独特的层状结构和优异的物理化学性质。
近年来，随着材料科学的发展，如何优化和调控黏土矿物的结构以构建具有特定功能的超吸附材料成为了研究的热点。
本文旨在研究基于黏土矿物结构优化与调控的构筑超吸附材料，并对其性能进行深入探讨。
二、黏土矿物的基本结构与性质黏土矿物主要由硅酸盐层状结构组成，具有较高的比表面积和较强的离子交换能力。
这些特性使得黏土矿物在吸附、催化、离子交换等领域具有广泛的应用。
然而，黏土矿物的性能受其内部结构的影响较大，因此，对其进行结构优化与调控是提高其性能的关键。
三、黏土矿物结构优化与调控方法（一）纳米化技术通过纳米化技术可以将黏土矿物切割成更小的纳米片，从而增加其比表面积和活性位点数量，提高吸附性能。
同时，纳米化后的黏土矿物在纳米尺度上具有更强的吸附力和催化性能。
（二）离子交换技术离子交换技术是利用黏土矿物的离子交换能力，通过引入具有特定功能的离子来改变其表面性质和吸附性能。
这种方法可以在不改变黏土矿物基本结构的前提下，有效提高其吸附性能和选择性。
（三）复合材料技术通过与其他材料进行复合，可以引入更多的功能性和增强黏土矿物的性能。
例如，将黏土矿物与聚合物、金属氧化物等材料进行复合，可以制备出具有优异力学性能和稳定性的超吸附材料。
四、超吸附材料的制备与性能研究（一）制备方法通过上述的纳米化、离子交换和复合材料技术，可以制备出具有优异性能的超吸附材料。
具体步骤包括：选择合适的黏土矿物、进行纳米化处理、引入特定功能的离子或与其他材料进行复合等。
（二）性能研究所制备的超吸附材料具有优异的吸附性能、离子交换能力和稳定性。
通过实验研究，发现其在废水处理、重金属离子去除、药物分离等领域具有广泛的应用前景。
同时，该超吸附材料还具有良好的可循环使用性能和环保性能。
五、结论本文通过对黏土矿物结构优化与调控的研究，成功制备出具有优异性能的超吸附材料。
《2024年基于黏土矿物结构优化与调控构筑超吸附材料及其性能研究》范文
《基于黏土矿物结构优化与调控构筑超吸附材料及其性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，吸附材料在环境保护、化工、生物医药等领域中发挥着越来越重要的作用。
其中，黏土矿物因其独特的结构特性和丰富的资源，成为一种极具潜力的吸附材料。
本文以黏土矿物为研究对象，通过对其结构进行优化与调控，构筑超吸附材料，并对其性能进行研究。
二、黏土矿物的结构特性黏土矿物主要由硅酸盐层和层间阳离子组成，具有层状结构和较高的比表面积。
这种特殊的结构使得黏土矿物具有良好的吸附性能，能够有效地吸附水中的重金属离子、有机物等污染物。
然而，黏土矿物的吸附性能受其结构的影响，需要通过优化与调控来提高其吸附性能。
三、黏土矿物结构优化与调控针对黏土矿物的结构特点，本文提出了一种基于结构优化与调控的超吸附材料构筑方法。
首先，通过物理或化学方法对黏土矿物的层间阳离子进行置换或调整，改变其层间距和电荷分布；其次，利用高温、高压等手段对黏土矿物进行改性处理，提高其比表面积和孔隙率；最后，通过引入其他具有优良吸附性能的纳米材料或高分子材料，与黏土矿物进行复合，形成具有高吸附性能的超吸附材料。
四、超吸附材料的制备与表征根据上述方法，制备了不同配比的超吸附材料。
通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对材料的结构、形貌进行表征。
结果表明，经过优化与调控后的超吸附材料具有较高的比表面积和孔隙率，且层间距和电荷分布得到改善。
此外，复合材料中的其他纳米材料或高分子材料与黏土矿物之间形成了良好的界面相互作用，提高了材料的整体性能。
五、超吸附材料的性能研究对制备的超吸附材料进行了吸附性能测试。
结果表明，经过优化与调控的超吸附材料在重金属离子、有机物等污染物的吸附方面表现出优异的性能。
在较短的吸附时间和较低的浓度下，超吸附材料即可实现较高的去除率。
此外，该材料还具有良好的循环再生性能和较高的机械强度，可在实际环境中广泛应用。
土壤不同有机质组分对菲的吸附特征研究
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不同粘土矿物对磷污染水体的吸附净化性能比较
生态环境 2008, 17(3): 914-917 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目：江苏省科技厅科技攻关项目（BE2006371）作者简介：干方群（1984－），女，博士研究生，主要从事水体环境污染与控制研究。
E-mail: fqgan@ *通讯作者：周健民，研究员，博士生导师。
E-mail: jmzhou@ 收稿日期：2007-11-26不同粘土矿物对磷污染水体的吸附净化性能比较干方群1,3，周健民1*，王火焰1，董元华1,2，刘云1,21. 中国科学院南京土壤研究所//土壤与农业可持续发展国家重点实验室，江苏 南京 210008；2. 中国科学院南京土壤研究所－香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室，江苏 南京 210008；3. 中国科学院研究生院，北京 100049摘要：比较了凹凸棒石粘土、高岭土、膨润土和蛭石等4种粘土矿物共8个样品对不同程度磷污染水体的吸附净化能力。
结果发现，4种供试粘土矿物对水体磷均有一定的吸附净化潜力，但针对不同程度磷污染水体存在一定差异，且同一种粘土矿物的吸附净化能力也会因矿物组成差异而不同；针对模拟Ⅴ类水（ρ(P)=0.4 mg·L -1），高岭土的吸附净化能力最强，其次凹凸棒石粘土和膨润土的吸附净化能力与活性炭接近，而蛭石的吸附净化能力较差；针对模拟劣Ⅴ类水（ρ(P)=1.0 mg·L -1），膨润土的吸附净化能力最强，蛭石次之，高岭土因矿物组成不同而有很大差异，凹凸棒石粘土的吸附净化能力与活性炭较为接近。
结果表明，凹凸棒石粘土和膨润土针对不同程度磷污染水体的应用范围较宽，高岭土最适用于Ⅴ类磷污染水体，而蛭石可应用于劣Ⅴ类磷污染水体。
关键词：粘土矿物；凹凸棒石粘土；高岭土；膨润土；蛭石；磷；吸附净化中图分类号：P579; X52 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2008）03-0914-04近年来，随着人类活动的不断增强，水体的氮磷污染日益严重。
粘土对地下水中U(Ⅵ)的吸附作用及其污染控制研究
粘土对地下水中U(Ⅵ)的吸附作用及其污染控制研究马腾;王焰新;郝振纯【期刊名称】《东华理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2001(024)003【摘要】进行了U(Ⅵ)在粘土上吸附的批实验,其中,粘土样采自我国南方某大型铀尾矿库库底.实验结果表明,U(Ⅵ)在粘土上的吸附与浸泡液的pH值呈强烈的非线性关系,在pH值近中性时,U(Ⅵ)在粘土上的吸附达到了一个最大值,而在偏酸性或偏碱性条件下,U(Ⅵ)在粘土上的吸附迅速减少;运用表面络合理论建立了U(Ⅵ)在粘土上吸附的表面络合模型(DLM),该模型很好地拟合了实验数据.模型检验表明,它可以精确预测U(Ⅵ)在不同热力学条件下的吸附行为;此外,模拟结果表明,U(Ⅵ)的粘土上吸附在酸性条件下受固液比(M/V)影响明显,而在碱性条件下主要受浸泡液中HCO3-和CO2-3的控制.【总页数】5页(P181-185)【作者】马腾;王焰新;郝振纯【作者单位】河海大学水文水资源与环境学院,南京,210098;中国地质大学工程学院,武汉,430074;河海大学水文水资源与环境学院,南京,210098【正文语种】中文【中图分类】P592【相关文献】1.交联粘土矿物吸附特性研究(Ⅵ)--铝锆交联土对废水中有机物的吸附 [J], 孙家寿;刘羽;鲍世聪;王玉林;邓斌2.交联粘土矿物吸附特性研究(Ⅶ)--铝锆交联膨润土对废水中铬的吸附 [J], 孙家寿;刘羽;鲍世聪;王玉林;胡智3.交联粘土矿物的吸附特性研究(Ⅲ)——改性膨润土对水中酚吸附性能研究 [J], 鲍世聪;孙家寿;刘羽4.烷基伯胺作用下煤泥水中粘土颗粒聚团特性及机理研究 [J], 闵凡飞;陈军;刘令云5.交联粘土矿物的吸附特性研究(Ⅴ)——硅钛交联膨润土对废水中有机物的吸附[J], 孙家寿;刘羽;鲍世聪;王玉林;袁金桃因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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关键词 有机粘土矿物 吸附作用 低浓度菲
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维普资讯
刘 娜 等 有 机 粘 土 矿 物 对 水 中低 浓 度 菲 的 吸 附 性 能 和 机 理
有机粘土矿物对水 中低浓度菲 的吸 附性能和 机理 ＊
刘 娜
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陈 畅 曙 。 付 云 娜
大连 １ ６ ２ ； １０ ３
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大连 １６ ２ ｝． １ ０ ３ ２ 国家海洋局海洋环境保 护研究所 ， 辽宁
３ 大 连 海 事 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院 ， 宁 大 连 ｉ６ ２ ） ． 辽 １ ０ ３
摘 要 分别选 用十六烷三甲基溴化铵（ Ｔ ｒ、 甲基溴化铵（ ＭＡＢ ）聚 乙二 醇（ Ｅ 表面活性 剂改性 天然粘 土矿 ＨＤ ＭＡ Ｂ）四 Ｔ —ｒ 、 Ｐ Ｇ）
物， 研究其对水 中低浓度 多环芳烃类难 降解有 机物菲的吸附性 能和机理， 并讨论 了有 机粘土 的用 量对 吸附菲 的性 能 的影响 ， 验证 了 有机粘土矿物吸附菲后的稳定性 。３种有机 粘土矿 物对 菲的吸附 等温线 均呈 中凹型， 表现为分配系数（ ） Ｋ 逐渐增 大 ， 表明吸附是 分
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