酸处理对凹凸棒石粘土表面及其吸附Hg(Ⅱ)的影响
酸热处理对累托石结构和吸附性能的影响
比较大的介孔 。 内部孔道的打开和新的孔结构的形 成, 促使累托石比表面积增大 , 这对累托石吸附能力 的提升非常有益 。
22 吸 附性 能研究 -
图 4是累托 石和酸 热处理 累托 石对不 同浓度 MB的吸附量图。 由图可以看出, 无论酸热处理前后 , 累托 石对 M B吸 附量随着 其初始浓 度的增 加而增 加。 这是由于溶液浓度的增加 , 单位表面的累托石周
倒入离心管 中离心 , 取上清液 , 测定其吸光值 , 然后依
据式() 1计算 M B的吸 附量, 直到吸附量基本稳定为止。
q= t—
( C) C- , o - V
距离有所增加 , 形成鱼鳞状的粗糙表面。 颗粒粒径在 几 百纳米到几 十微米不等 , 层片厚度在几十纳米 , 相 比于累托石原土并未发 生明显的变化。 但是表面的棒 状和纤维状杂质明显减少 , 说明酸热处理过程对累托
累托石的 N 吸附等温线都属于接近国际纯粹与应用 化 学联合会 ( P C 的分类标 准的 Ⅳ 型吸 附等温  ̄- ) A
累托石(o ) 02 晶面的特征峰 , 0 1和(0 ) 这两个峰是累托
石有序的层状结构的重要特征旧 。酸热处理后 , 累托
石的(o ) 02 晶面的衍射峰仍然明显 , 0 1和(0 ) 位置也未
实验中累托石原土取 自湖北钟祥 , 累托石含量为 7%, 4 其阳离子交换量为 2 . 。 8 4 4 首先称取 5 累托石置于 20 L的烧杯中, g 0m 加入 l o L的盐酸溶液 10 L 超声分散 1r n , ml / 0m , 5 i 后 静置 a
度范围可以提升凹凸棒石粘土的吸附能力。 李计元等[ 2 1 研究了酸活化和热活化对海泡石显微结构的影响 , 发
凹凸棒土的应用与研究
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。
凹凸棒石粘土与无机盐相互作用的研究
凹凸棒石粘土与无机盐相互作用的研究研究目的:揭示凹凸棒石粘土与无机盐相互作用的机理,探索其在环境科学和材料科学领域的应用潜力。
引言:凹凸棒石粘土是一种具有丰富孔隙结构和高比表面积的纳米材料,因其独特的物理和化学性质,受到广泛的关注。
然而,目前关于凹凸棒石粘土与无机盐相互作用的研究相对较少。
无机盐在自然界和工业环境中广泛存在,对凹凸棒石粘土的性质和应用可能产生重要影响。
因此,深入研究凹凸棒石粘土与无机盐的相互作用机理具有重要的理论和实践意义。
一、凹凸棒石粘土的基本性质:1. 结构特征:凹凸棒石粘土是二维层状结构的矿物,由硅酸四面体层和氧化铝六面体层交替排列组成。
2. 表面性质:凹凸棒石粘土具有较高的比表面积和吸附能力,可吸附有机和无机物质。
3. 孔隙结构:凹凸棒石粘土具有多孔结构,包括微孔、介孔和大孔。
二、无机盐对凹凸棒石粘土的影响:1. 离子交换作用:无机盐中的离子可以与凹凸棒石粘土表面的离子发生离子交换反应,改变其表面电荷密度和解离度。
2. 吸附行为:无机盐中的离子可以通过电吸附作用或配位作用与凹凸棒石粘土的表面发生相互作用,影响其吸附性能和吸附类型。
3. 沉积效应:无机盐溶液中的离子可以促进凹凸棒石粘土的沉积和聚集,改变其结构和形貌。
三、凹凸棒石粘土与无机盐相互作用的机理:1. 离子交换机制:无机盐中的阳离子可以替换凹凸棒石粘土表面的阳离子,而阴离子则可以与凹凸棒石粘土表面的氢氧根离子形成盐桥作用。
2. 溶解和沉淀机制:无机盐的溶解和沉淀反应在凹凸棒石粘土的孔隙结构中发生,改变其孔隙结构和孔径分布。
四、凹凸棒石粘土与无机盐相互作用的应用:1. 污水处理:凹凸棒石粘土作为吸附材料,可以通过与无机盐中的离子发生离子交换或吸附作用,去除废水中的重金属离子和有机物质。
2. 土壤修复:凹凸棒石粘土与无机盐的相互作用可以改善土壤的物理性质和化学性质,提高其保水性和肥力。
3. 功能材料:凹凸棒石粘土可以与无机盐发生溶解和沉淀反应,形成复合材料,具有药物缓释、催化剂和吸附剂等功能。
凹凸棒石与酸反应纳米尺度研究——反应机理和表面积变化
凹凸棒石是一种结晶状的硅酸盐矿物,具有独特的纳米尺度的棒状结构。
它在酸性条件下易于溶解,因此经常被用作纳米尺度材料的合成。
在纳米尺度下,凹凸棒石与酸反应的机理主要是由于酸对凹凸棒石表面上的硅酸盐基团产生腐蚀作用,从而使得矿物结构发生变化。
具体来说,在硫酸酸性条件下,硫酸会与凹凸棒石表面上的硅酸盐基团发生反应,使得矿物结构发生改变。
这种反应可以改变凹凸棒石表面积,导致其粒径变小。
在实验中,可以使用扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)来观察凹凸棒石与酸反应的影响。
这些显微镜可以提供纳米尺度的表面形貌信息,可以用来研究凹凸棒石与酸反应的机理以及表面积变化。
总的来说,凹凸棒石与酸反应是一个有趣且重要的研究课题,可以用来开发新的纳米材料和纳米技术。
当凹凸棒石与酸反应时,酸会与凹凸棒石表面上的硅酸盐基团发生反应,使得矿物结构发生改变。
这种反应会导致凹凸棒石表面积的变化,使得矿物粒径变小。
在纳米尺度下,凹凸棒石表面积的变化会影响到矿物的化学性质和物理性质。
例如,当凹凸棒石表面积变小时,它的比表面积会增加,这可能会改变矿物的吸附能力和催化性能。
此外,凹凸棒石与酸反应还可以改变矿物的形态和尺寸。
例如,当凹凸棒石与酸反应时,它的棒状结构可能会发生变化,导致矿物的形态发生改变。
最后,还需要注意的是,凹凸棒石与酸反应的机理和表面积变化可能受到许多因素的影响,包括酸种类、浓度、pH 值、反应温度等。
因此,研究凹凸棒石与酸反应的机理和表面积变化时,需要考虑这些因素的影响。
凹凸棒石环境矿物材料的制备及应用
土 壤(Soils), 2009, 41 (4): 525~533凹凸棒石环境矿物材料的制备及应用①干方群1,2, 周健民1*, 王火焰1, 杜昌文1, 陈小琴1(1 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008;2 中国科学院研究生院,北京 100049)摘要:机械力改性、物理改性和化学改性是凹凸棒石环境矿物材料制备的3种主要改性方法。
机械力改性法和物理改性法工艺简单,化学改性法效率高且在实际生产中应用较多,但仅仅依靠一种改性作用目前尚难以满足环境应用领域对凹凸棒石矿物物理性能和化学性能的要求。
因此,深入系统地研究凹凸棒石环境矿物的基本性能,揭示环境矿物的净化机理,提出进一步提高环境矿物净化性能的改性工艺,将有利于进一步扩大其应用领域。
关键词:凹凸棒石黏土;环境矿物材料;机械力改性;物理改性;化学改性中图分类号: X52;P579凹凸棒石黏土是以凹凸棒石为主要矿物组成的一种天然非金属黏土[1]。
凹凸棒石(attapulgite),又称坡缕石或坡缕缟石(palygorskite),是具层链状结构的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物,属硅酸盐类,层状硅酸盐亚类,黏土矿物族[1]。
凹凸棒石的理想结构式是Si8Mg5O20(OH)2(OH2)4 · 4H2O,具2∶1 型结构,内部多孔道,内外表面发达,但它没有连续的八面体片,与典型的2∶1 型结构不同,它的主要特性是具有平行纤维隧道孔隙,且孔隙体积占纤维体积的 1/2 以上,持水性强,但不具膨胀性,阳离子交换量也非常低[2]。
我国这类矿种发现和利用较晚,1976 年在江苏六合发现国内首例凹凸棒石黏土矿,之后在全国 14 个省区发现凹凸棒石黏土矿点[3]。
目前我国已是凹凸棒石黏土的主要资源国和生产国之一,江苏和安徽凹凸棒石黏土早已开采,并有系列产品问世,但与国外相比差距较大。
由于凹凸棒石特殊的晶体结构和性质,使之具有特殊的应用性能,例如胶体性能、吸附性能、补强性能和载体性能等,可广泛应用于化工、轻工、农业、纺织、建材、地质勘探、铸造、硅酸盐工业、原子能工业、环保及制药等领域[4]。
凹凸棒石粘土的孔隙结构与吸附性能研究
凹凸棒石粘土的孔隙结构与吸附性能研究摘要:凹凸棒石粘土是一种常见的天然黏土材料,具有良好的吸附性能,广泛应用于环境治理、水处理、废水处理等领域。
本文通过对凹凸棒石粘土的孔隙结构进行研究,探讨了其吸附性能的影响因素和机制。
研究结果表明,凹凸棒石粘土的孔隙结构对其吸附性能起到至关重要的影响,孔隙大小和分布对物质的吸附速率和容量有着重要影响。
同时,凹凸棒石粘土的表面性质和孔隙结构之间存在着相互作用关系,这种相互作用也对吸附性能产生了重要影响。
研究结果对于提高凹凸棒石粘土的吸附性能,进一步拓宽其应用领域具有重要意义。
1. 引言凹凸棒石粘土作为一种常见的天然黏土材料,其具有良好的吸附性能,被广泛应用于环境治理、水处理和废水处理等领域。
为了进一步提高凹凸棒石粘土的吸附性能,研究其孔隙结构和吸附机制显得尤为重要。
本文将对凹凸棒石粘土的孔隙结构与吸附性能之间的关系进行深入研究,并探讨其在环境治理中的应用前景。
2. 凹凸棒石粘土的孔隙结构凹凸棒石粘土的孔隙结构主要包括孔隙大小、孔隙分布和孔隙形状等参数。
其中,孔隙大小是指孔隙的直径或半径大小;孔隙分布是指孔隙在材料中的分布情况;孔隙形状是指孔隙的几何形状,如球形孔隙、裂缝状孔隙等。
研究表明,凹凸棒石粘土具有丰富的孔隙结构,具有毛细孔、中孔和大孔等多种孔隙类型。
3. 凹凸棒石粘土的吸附性能凹凸棒石粘土的吸附性能受到多种因素的影响,包括孔隙结构、表面性质和吸附物质的性质等。
研究发现,孔隙大小和分布对凹凸棒石粘土的吸附速率和容量具有重要影响。
较大的孔隙有利于物质的扩散和传输,从而提高吸附速率;而较小的孔隙则有助于增加吸附表面积,提高吸附容量。
此外,凹凸棒石粘土的表面性质也对其吸附性能产生重要影响,表面的活性位点可以与吸附物质发生相互作用,增强吸附效果。
4. 凹凸棒石粘土的吸附机制凹凸棒石粘土的吸附机制包括物理吸附和化学吸附两种类型。
物理吸附是指吸附物质与凹凸棒石粘土表面之间的弱作用力,如范德华力和静电力等;而化学吸附则是指吸附物质与凹凸棒石粘土表面发生化学反应形成化学键。
凹凸棒石的改性及其用于污水处理研究进展
凹凸棒石的改性及其用于污水处理研究进展【摘要】介绍了我国凹凸棒石的矿产资源及改性技术发展状况,叙述了凹凸棒石的各种改性方法及其机理。
概述了凹凸棒石在污水处理方面的应用和发展方向。
【关键词】凹凸棒石活化改性污水处理凹凸棒石(attapulgite)简称凹土,也被称为坡缕石,是一种粘土矿物,其结构主要是含镁、铝元素的硅酸盐,并且具有层链状的微结构,纤维细长,孔道多,表面积较大。
凹土一般情况下呈现土状、块状,由于具体成分不同颜色分布为白、灰、蓝灰,并有弱丝绢光泽。
凹凸土质十分细腻,有油脂的润滑感、质轻且性脆,有较强的吸水性和较低的遇水膨胀性,湿润后有一定的粘性和较好的可塑性。
凹凸棒石产于特殊的地质环境,具有广泛的应用,在矿物学、材料学、物理化学、土壤科学、地球科学等多方面都具有潜在的应用,因此近些年越来越被关注,甚至被称为“千土之王”和“万用之土”。
目前,世界各地都有发现凹土矿藏的报道。
但是由于产量和质量的制约,仅有个别产区的矿藏具有实际的工业意义和开采以及加工价值,例如:中国、美国、西班牙、法国、俄罗斯、英国、巴西、南非等。
其中我国是凹土的主要产区,尤其是江苏,安徽,甘肃等地储量巨大,目前探明地质储量超过1亿吨,并且其矿藏质量上乘、容易开采,因此其工业利用价值也十分优异。
综上所述,我国凹土矿藏无论是从数量上,还是从质量上都能够满足目前的需求,并且与其他国家相比还具有相对优势。
尽管如此,但是国内目前对凹凸的开发和应用,尤其是利用其优异的性能进行改性方面并不完善,需要继续努力,本文认为利用凹凸棒石进行污水处理是凹凸棒石应用性的重要方面,一方面,随着国内工业生产的持续进行,污水排放造成的环境问题越来越值得反思,因此凹凸用于污水处理不仅仅的经济和技术问题,更是环保问题,功在千秋;另一方面我国凹土的储量大、品位高,只要积极致力于凹凸棒石性能的改造,制造新产品,努力提升相关产品的附加价值,对于促进凹土工业的发展和矿物产品利用都具有重大而深远的意义。
凹凸棒石粘土的改性处理及应用现状
凹凸棒石粘土的改性处理及应用现状【摘要】凹凸棒石具有特殊的纤维结构、不同寻常的胶体、吸附和脱色等性能,通过改性处理可以改善其性能从而应用于更广泛的领域。
本文介绍了凹凸棒石粘土改性处理的方法并综述了其应用现状。
最后展望了凹凸棒石的发展方向。
【关键词】凹凸棒石粘土;改性;应用安振华/文1.引言凹凸棒石(Attapulgite)又称为坡缕石,是一种具有特殊纤维状晶体结构的含水富镁铝硅酸盐矿物。
于1862年在俄罗斯的乌拉尔坡缕缟斯克(Palygorsk)热液型矿脉中发现,并根据产地将其命名为坡缕石。
1976年,中国学者许冀泉根据凹凸堡之音,同时兼顾该矿物的晶体结构特征,译成“凹凸棒石”,近年来此名在国内广泛使用。
[1]凹凸棒石理想分子式为(Mg,Al,Fe)5Si8O20(HO)2(OH2)44H2O,理论的化学成分质量分数为:SiO256.96%,(Mg,Al,Fe)O 23.83%,H2O19.21%。
凹凸棒石特殊的纤维结构、不同寻常的胶体、吸附和脱色等性能,被广泛应用于化工、轻工、农业、纺织、建材、地质勘探、铸造、硅酸盐工业、原子能工业、环保及制药等领域,有“千土之王”、“万用之土”等美誉。
[2]然而,天然的凹凸棒石粘土包含一些矿物杂质,如蒙脱石、伊利石、碳酸盐、少量微粒石英和长石,可能堵塞孔道,降低表面积,影响吸附或离子交换性能。
凹凸棒石晶体结构图中国粉体工业 2018 No.589中国粉体工业 2018 No.52.凹凸棒石粘土的改性处理所以,如何发挥凹凸棒石粘土的性能优势,利用天然的资源为我们创造更多的价值,一直是研究者努力探索的方向。
通过研究总结发现,活化改性的方法可以除去天然凹凸棒石粘土的杂质,增加表面积,提高其吸附和离子交换性能,使凹凸棒土广泛地应用于吸附、脱色、胶体泥浆、催化剂及载体等领域。
[3]2.1 预处理凹凸棒石粘土原矿石均含有大量的杂质,如蒙脱石、伊利石和碳酸盐等,杂质的存在影响凹凸棒石的使用性能,需要经过提纯处理才能作为高档次的吸附材料被使用。
凹凸棒石粘土在环境修复中的应用研究
凹凸棒石粘土在环境修复中的应用研究摘要:凹凸棒石粘土是一种具有特殊孔隙结构和吸附性能的环境修复材料。
本文通过文献综述的方法,对凹凸棒石粘土在土壤和水体修复中的应用进行了研究。
研究结果表明,凹凸棒石粘土具有优异的吸附性能和固化效果,在土壤重金属污染和水体有机污染修复中具有广泛应用前景。
关键词:凹凸棒石粘土,环境修复,土壤重金属污染,水体有机污染1. 引言随着工业化和城市化的快速发展,环境污染问题日益突出。
特别是土壤重金属污染和水体有机污染对生态环境和人类健康造成了严重影响。
因此,寻找一种安全、高效的环境修复材料成为了当今研究的热点之一。
凹凸棒石粘土是一种常见的天然矿物质,具有特殊的孔隙结构和吸附性能。
它是由硅酸铝矿物质在地球表面经过长时间的风化作用形成的,具有较大比表面积和孔隙体积。
因此,凹凸棒石粘土被广泛应用于土壤和水体的修复工作。
2. 凹凸棒石粘土在土壤修复中的应用研究2.1 土壤重金属污染修复重金属污染是土壤修复中面临的一个重要问题。
凹凸棒石粘土具有很好的吸附性能,可以有效去除土壤中的重金属污染物。
研究表明,凹凸棒石粘土在镉、铅、铬等重金属的吸附方面表现出较高的效果。
该材料可以通过吸附作用将重金属离子固定在其表面,并形成易于稳定处理的复合材料。
2.2 土壤污染物固化修复除了重金属污染修复外,凹凸棒石粘土还可以固化有机污染物,如石油类、苯和酚类化合物等。
研究发现,凹凸棒石粘土中的吸附孔隙可以与有机物分子之间形成氢键或范德华力,从而有效吸附和固化有机污染物。
此外,凹凸棒石粘土还可以通过调整其表面性质和孔隙结构,实现对不同类型土壤污染物的修复。
3. 凹凸棒石粘土在水体修复中的应用研究3.1 有机污染物去除凹凸棒石粘土具有良好的吸附性能,可以用于水体中有机污染物的去除。
研究表明,凹凸棒石粘土可以去除苯、酚、农药等有机污染物,去除率高达90%以上。
这归功于凹凸棒石粘土的大比表面积和孔隙结构,能够更好地与有机污染物发生相互作用。
凹凸棒石粘土在环境保护中的应用前景
凹凸棒石粘土在环境保护中的应用前景卢晓敏(广州华南师范大学化学与环境学院环境科学022 510631) 摘要:粘土矿物具有良好的吸附、过滤、分离、离子交换等物理化学性能,在环境保护中广泛应用。
本文主要针对凹凸棒土在污水处理中的应用研究进展作一综述。
凹凸棒石粘土是一种稀有资源,它具有独特的结构和性质,有着广泛的用途。
关键词:凹凸棒石粘土、环境、废水处理、趋势前言随着我国工业的发展, 许多化学污染物以多种途径进入环境, 对人类与生态环境产生了直接或潜在的危害。
人们已经研究出多种物理、化学和生物的方法来转移这些污染物。
由于粘土矿物比活性碳及斜发沸石等更为廉价, 且具有高化学、机械稳定性, 多孔隙率、多种表面和结构、分散悬浮性、离子交换性、吸附性等, 故用颗粒细小的粘土矿物及改性粘土矿物来转移污染物已经成为人们研究的热点。
,1, 1.凹凸棒石粘土的物性凹凸棒石又称坡缕石或坡缕缟石,是一种具链层状结构的含水富镁硅酸盐粘土矿物。
其结构属2+1型粘土矿物。
在每个2+1单位结构层中,四面体晶片角顶隔一定距离方向颠倒,形成层链状。
在四面体条带间形成与链平行的通道,通道中充填沸石水3 +3 +和结晶水。
由于Al 、Fe 等类质同象置换,形成铝凹凸棒石和铁凹凸棒石等变种。
凹凸棒石粘土是以凹凸棒石为主要组分的一种粘土矿石,除含凹凸棒石外,常含有蒙脱石、高岭石、水云母、海泡石、石英、蛋白石及碳酸盐等矿物。
凹凸棒石形态呈毛发状或纤维状,通常为毛毯状或土状集合体。
莫氏硬度2,3 ,加热到700,800?,硬度>5;比重为2.05,2.32。
由于凹凸棒石独特的晶体结构,使之具有许多特殊的物化及工艺性能。
主要物化性能和工艺性能有:阳离子可交换性、吸2水性、吸附脱色性,大的比表面积(9.6,36m/g),以及胶质价和膨胀容。
凹凸棒石粘土主要用途见表1:表1 凹凸棒石粘土的主要用途应用领域主要用途化工作为橡胶的加工助剂,催化剂载体,用于去除石油中的水份、硫、蓝色物质等杂质的吸附剂深海石油钻井和地热钻深海钻井、内陆含盐地层石油钻井和地热钻井的优质泥浆井原料建筑材料涂料;化工搪瓷;墙体衬料等农药、化肥农药载体,制作干燥、稳定的钾肥和氨肥医药除去黄曲霉素B1 ;净化糊精,除去蛋白残渣环保污水净化;粪便、废水的除臭、脱色粘接剂墙壁粘接剂,酚醛树脂粘接剂复印、复写、印刷压敏复写纸、印刷纸、复写接受纸,活性染料印刷基板,成色影像复合材料原子能工业放射性物质的处理铸造增强型砂强度的粘合剂硅酸盐工业高镁耐火材料的耐高温涂层12.凹凸棒石粘土在环境科学中的应用国内很多大专院校和科研院所参与了凹凸棒石粘土的开发研究,使我国凹凸棒,2,石粘土测试标准和产品从无到有推向市场。
凹凸棒石粘土的分散性研究及其在涂料中的应用
凹凸棒石粘土的分散性研究及其在涂料中的应用凹凸棒石粘土是一种具有特殊表面形态和孔隙结构的纳米级材料,它的分散性对于其在涂料中的应用至关重要。
本文将对凹凸棒石粘土的分散性进行研究,并探讨其在涂料领域的潜在应用。
首先,我们需要了解凹凸棒石粘土的性质和结构。
凹凸棒石粘土是一种层状结构的矿物材料,其晶格间距较小,通常在纳米级别。
由于其层状结构和独特的电荷性质,凹凸棒石粘土在水中易形成胶体颗粒,但很容易发生堆积和团聚。
为了克服凹凸棒石粘土的堆积和团聚现象,我们可以采用一系列分散剂来提高其分散性能。
分散剂可以通过与凹凸棒石粘土表面发生相互作用,形成一层分散剂分子的覆盖层,从而改善其分散性。
常见的分散剂包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂等。
本研究采用了非离子表面活性剂作为分散剂,通过扫描电镜(SEM)观察凹凸棒石粘土的形貌变化,以及动态光散射(DLS)测定凹凸棒石粘土颗粒的粒径分布,评估分散剂对凹凸棒石粘土分散性的影响。
实验结果表明,适量的非离子表面活性剂可以有效提高凹凸棒石粘土的分散性能,使其颗粒均匀分散并保持较小的粒径。
接下来,我们将探讨凹凸棒石粘土在涂料中的应用。
由于其层状结构和高比表面积特性,凹凸棒石粘土可以作为一种优良的增稠剂和增强剂,用于改善涂料的粘度、流变性能和机械强度。
与传统的有机增稠剂相比,凹凸棒石粘土具有更好的稳定性和持久性,有利于涂料的储存和使用过程中的稳定性。
此外,凹凸棒石粘土还可以用作一种填料,用于调整涂料的光学性能和抗紫外线性能。
由于其层状结构对光线的透过性较强,凹凸棒石粘土可以有效降低涂料的透光率,并增强其遮盖力和遮蔽性能。
同时,凹凸棒石粘土还可以吸收和分散紫外线辐射,提高涂料对紫外线的抵抗能力。
除了上述应用,凹凸棒石粘土还具有一些其他的优点和潜在应用,例如作为阻燃剂、抗菌剂、吸音剂等。
这些应用领域还需要进一步的研究和探索,以应用凹凸棒石粘土的特殊性质和优势。
纳米凹凸棒石粘土有机表面修饰的研究现状
棒石 粘土应用于 杀虫剂 的研 究。L i u 等 用十六烷基 三 甲基改性 的凹凸棒石粘 土 ,采用乳液聚合法 ,以苯 乙烯 、甲基丙烯酸 甲酯为单体 ,制得复合材料 ,讨 论 了聚合包覆机理 。Z h a n g 等 利用微 波照射法成功 制 备 了十 六烷基 三 甲基 溴化 铵有机 改性 的 凹凸棒石 粘
用十六烷基 三 甲基 溴化铵 改性 的凹凸棒石粘土 ,制备 聚丙烯酰胺 / 有机 凹凸棒石粘 土吸H 殳 J I 生复合材料 ,研 究 了聚丙烯 酰胺/ 凹凸棒石粘 土高性能吸收剂对不 同
重金属的吸收、溶 出性能。S a n c h e z - Ma r t i n 等 使用 阳离子表面活性剂十八烷基三 甲基溴化铵改性的凹凸
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 。Hu a n g 等 用超声方法使用 十八 烷基 三 甲基氯化铵 ( O T MAC ) 改性的 凹凸棒石粘
土进行 脱 出废水 中活 N i MF - 3 B 红色 素的研 究 ,结果 表 明改性 凹凸棒石粘 土可 以作 为活 陛MF - 3 B 红色 素 污染 废水 的吸 收剂 。黄健 花 用 十八烷基 三 甲基
P a n 等 用熔融法在凹凸棒石粘土上接枝尼龙一 6 ,
制备 了尼龙- 6 /凹凸棒 石粘 土复合材料 ,通过S E M、 XRD、D S C 等手段 进行分析 和表征 ,研 究 了材料 的 非等温结晶性。S h e n 等 研究 了尼龙一 6 / 凹凸棒 石粘 土复合材料 的热力学和力学性 能 。Ma o 等 采用两步
氯化钱( O T MAC ) 有 机改性的 凹凸棒石 粘土进行对丹 宁酸和苯酚的选择 性吸附试验研究 ,结果表明 :吸附 作用可能是 由于凹凸棒石粘 土的疏水作用 、表面氢键 作用和静 电吸附引起的。S h e n  ̄t 采用超声方法用十六
凹凸棒石粘土纳米材料的合成与表征
凹凸棒石粘土纳米材料的合成与表征凹凸棒石粘土是一种具有特殊结构和优异性能的纳米材料,在众多领域中具有潜在的应用前景。
本文将重点介绍凹凸棒石粘土纳米材料的合成方法和表征手段,更深入地了解其结构及性质,为其进一步应用和发展提供参考。
凹凸棒石粘土是一种层状结构的纳米材料,由层状的凹凸棒石颗粒通过离子交换或化学修饰形成。
合成凹凸棒石粘土的方法多种多样,包括离子交换、酸碱处理、有机改性等。
其中,离子交换方法是最常见的一种合成方法。
通过将自然存在的凹凸棒石与具有更小离子尺寸的交换离子溶液接触,可以实现凹凸棒石的层间离子置换,从而形成凹凸棒石粘土。
此外,酸碱处理和有机改性方法也可以用于凹凸棒石粘土的合成,通过调控反应条件和掺入不同的添加剂,可以得到具有不同结构和性质的凹凸棒石粘土材料。
凹凸棒石粘土的表征手段主要包括X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)等。
XRD是一种常用的表征手段,可以通过分析X射线衍射峰的强度和位置来确定凹凸棒石粘土的层间结构和晶体结构。
而TEM可以提供凹凸棒石粘土的高分辨率形貌图像,揭示其层状结构和微观形貌。
FTIR是一种用于分析凹凸棒石粘土的化学组成和化学键的谱学手段,可以通过分析红外吸收峰的位置和强度来确定凹凸棒石粘土的有机物改性状况。
凹凸棒石粘土具有一系列独特的性质和优异的应用潜力。
首先,由于其层状结构和巨大比表面积,凹凸棒石粘土具有较好的吸附性能,可以用于吸附和催化分解有机物污染物。
其次,凹凸棒石粘土还具有优异的屏障性能,可以用于分离和过滤颗粒物或离子。
另外,凹凸棒石粘土还可以用于制备高性能纳米复合材料,如聚合物/凹凸棒石纳米复合材料、陶瓷/凹凸棒石纳米复合材料等。
此外,凹凸棒石粘土还具有优异的力学性能、导电性能和热稳定性,因此还有望在光催化、电化学能源储存、防腐蚀涂层等领域得到应用。
在凹凸棒石粘土纳米材料的合成和应用中仍存在一些挑战和亟待解决的问题。
凹凸棒石粘土与有机物相互作用的研究
凹凸棒石粘土与有机物相互作用的研究概述:凹凸棒石粘土是一种天然矿物,拥有很高的比表面积和负电荷密度,因此具有良好的吸附性能。
在环境科学领域,研究人员广泛关注凹凸棒石粘土与有机物之间的相互作用。
本文将对凹凸棒石粘土与有机物吸附、解吸、降解以及对环境的影响进行探讨。
一、凹凸棒石粘土对有机物的吸附凹凸棒石粘土由于其特殊的层状结构,具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,可以吸附各类有机物质,如农药、重金属离子、有机染料等。
实验证明,凹凸棒石粘土通过表面吸附、显微孔隙扩散等方式有效地吸附有机物,具有较高的吸附容量和吸附速率。
同时,环境因素(如温度、pH值等)对凹凸棒石粘土吸附性能也有一定影响。
研究人员通过改变环境条件,进一步探究凹凸棒石粘土对不同有机物的吸附特性以及吸附机制。
二、凹凸棒石粘土对有机物的解吸除了吸附,凹凸棒石粘土还能够释放吸附的有机物。
这一特性使凹凸棒石粘土成为一种可再生的吸附剂。
研究表明,改变环境条件(如温度、pH值等)可以影响凹凸棒石粘土与有机物之间的解吸过程。
同时,通过使用不同的解吸剂、控制解吸速度等方法,可以进一步实现对吸附-解吸过程的调控。
这对于凹凸棒石粘土的再生利用以及有机物吸附-解吸的循环利用具有重要意义。
三、凹凸棒石粘土的有机物降解作用凹凸棒石粘土在吸附有机物的同时,也可以通过催化降解作用将其分解成较低分子量的化合物。
凹凸棒石粘土的负电荷和层状结构可使其与溶液中的有机物发生静电相互作用,使有机物分子断裂。
研究人员通过调节凹凸棒石粘土的表面性质、催化条件等因素,对有机物的降解行为进行了深入研究。
这为凹凸棒石粘土的环境应用提供了新的途径。
四、凹凸棒石粘土与有机物相互作用对环境的影响凹凸棒石粘土与有机物相互作用不仅对有机物的处理具有重要意义,同时也对环境的污染物去除和土壤修复等领域产生了重要影响。
在土壤修复过程中,凹凸棒石粘土可作为一种有效的吸附剂应用于污染物的去除。
研究表明,凹凸棒石粘土与有机物的共吸附或共存可影响有机物的迁移与转化行为,进一步调控土壤环境中污染物的行为。
凹凸棒石粘土的物化性质研究进展
( 1 . S c h o o l o f E n v i r o n me n t a l a n d Mu n i c i p a l E n g i n e e r i n g , La n z h o u J i a o t o n g Un i v e r s i t y , La n z h o u 7 3 0 0 7 0 , C h i n a ;
s h a r p l y ; P u r i i f c a t i o n i mp r o v e s c o l l o i d p e fo r r ma nc e ; Or g a n i c mo d i i f c a t i o n ma k e s he t p a r t i c l e s u r f a c e o f c l a y t r ns a l a t e f r o m f u l l h y d r o p h o ・
2 . Ga n s u S h u a n g t a i A t t a p u l g i t e C l a y T e c h n o l o g y C o . , L t d . , L a n z h o u 7 3 0 0 7 0 , C h i n a )
2 0 1 3 年第 1 期
中国非 金属矿工 业导刊
总第 1 0 1 期
【 开发利用 】
张彦 灼 ,任 瑶 一 ,陶 玲 ,刘 丽莉 ,刘 辉 ,
( 1 . 兰州交通大学环境与市政工程 学院,甘 肃 兰州 7 3 0 0 7 O ; 2 . 甘肃双泰 凹土科技有 限公 司,甘 肃 兰州 7 3 0 0 7 0 ) 【 摘 要 】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
凹凸棒石粘土吸附性能研究概况
凹凸棒石粘土吸附性能研究概况摘要概述了凹凸棒土的基本特性(吸附特性、流变学特性、可塑性等) 及其在采矿、建材、化肥、环保、农药、涂料等行业中的应用,并简述了凹凸棒石和改性凹凸棒石对不同物质的吸附规律。
关键词凹凸棒土、改性凹凸棒土、磷酸盐、铀、前景展望Summary on the Adsorption Performance of Attapulgite Clay Abstract:This paper summarized the basic characteristic of attapulgite (adsorption characteristic rheological properties plasticity, etc) and its application in many industies such as mining materials industry, chemical fertilizers, environmental protection, pesticides coatings.Besides, we sketched the adsorption rule of the attapulgite and modification of attapulgite for different substances.Key words:attapulgite, modified attapulgite clay , phosphate , uranium , prospect forecast contents1.Introduction2. Fundamental characteristics2.1 Composition and structure2.2 Absorption characteristics2.3 Plasticity2.4 Chemical characteristics3. Application and research status3.1 The application of the building materials industry3.2 The application of light industry3.3 The application of textile industry3.4 The application of washing agent4. Modification of attapulgite research4.1 Attapulgite pretreatment4.2 Acid modified4.3 Organic modified4.4 Other modification methods5 Attapulgite clay application in water treatment5.1T reatment of organic wastewater5.2 T reatment of wastewater containing heavy metals5.3 Special media processing6 Attapulgite clay adsorption6.1 Attapulgite clay adsorbent in addition to phosphate6.2 Attapulgite clay in addition to uranium research7 Conclusion1.引言凹凸棒粘土是指以凹凸棒土为主要矿物成份的一种天然非金属粘土矿物,在矿物学上隶属于海泡石族,它是一种晶质的水合镁铝硅酸盐矿物呈土状、致密块状,产于沉积岩和风化壳中,颜色为白色、灰白色、青灰色、灰绿色或弱丝绢光泽,土质细腻,有油脂滑感,质轻、性脆,吸水性强,湿时具粘性和可塑性。
凹凸棒石粘土的水溶性研究及其在药物制剂中的应用
凹凸棒石粘土的水溶性研究及其在药物制剂中的应用凹凸棒石粘土(sepiolite)是一种独特的天然矿物材料,具有出色的吸附性能和表面活性,被广泛用于不同领域的应用中。
本文将重点探讨凹凸棒石粘土的水溶性研究以及其在药物制剂中的应用。
凹凸棒石粘土的水溶性研究是指对其在水中的溶解性质和行为的研究。
凹凸棒石粘土具有独特的内部结构,由纤维状结构单元通过氧化镁和氧化硅形成网络状结构。
这种结构具有高度的孔隙度和表面积,有利于凹凸棒石粘土与水进行相互作用。
研究表明,凹凸棒石粘土在水中呈现出良好的分散性和稳定性。
其纤维状结构单元能够与水分子形成氢键和静电相互作用,使其能够在水中形成胶体悬浮液。
此外,凹凸棒石粘土表面的活性位点和吸附官能团也能与水中的溶质进行吸附和结合,进一步增强了其水溶性特性。
凹凸棒石粘土在药物制剂中的应用主要体现在其作为载体材料和辅助剂的功能。
作为载体材料,凹凸棒石粘土可以用于药物的包埋和缓释。
其孔隙结构和吸附性能使得将药物分子固定在其表面或孔隙内成为可能,从而实现药物的稳定性和控制释放。
凹凸棒石粘土的高度可调性还能够满足不同药物的包埋和释放需求。
凹凸棒石粘土还可以作为辅助剂用于药物制剂的改性和增强。
其表面活性位点和吸附官能团可以与药物分子相互作用,改善药物的物理和化学性质。
例如,凹凸棒石粘土可以调控药物的溶解度、稳定性和溶解速率,提高药物的生物利用度和疗效。
此外,凹凸棒石粘土还能够增强药物的降解稳定性和光稳定性,延长药物的保质期。
除了作为载体材料和辅助剂,凹凸棒石粘土还可以在药物制剂中发挥其他作用。
例如,凹凸棒石粘土能够通过吸附和螯合作用来净化药物制剂中的杂质和有害物质,提高药物的纯度和安全性。
另外,凹凸棒石粘土还具有良好的乳化和稳定乳液的能力,可以用于乳剂和乳膏制剂的制备。
总的来说,凹凸棒石粘土具有优异的水溶性特性,并且在药物制剂中具有广泛的应用潜力。
其独特的结构和活性特点使其可以作为载体材料和辅助剂,用于药物的包埋、缓释和改性,从而实现药物的稳定性和控制释放。
凹凸棒石粘土的 pH 响应性研究及其在缓控释系统中的应用
凹凸棒石粘土的 pH 响应性研究及其在缓控释系统中的应用摘要:凹凸棒石粘土是一种重要的天然多孔材料,广泛应用于缓控释系统中。
本文旨在探讨凹凸棒石粘土的 pH 响应性质以及其在缓控释系统中的应用。
首先介绍了凹凸棒石粘土的化学成分和结构特点,随后探讨了其pH 响应性质的研究进展。
最后,重点介绍了凹凸棒石粘土在缓控释系统中的应用,包括药物缓控释、环境污染物的吸附与释放等方面。
通过对凹凸棒石粘土的 pH 响应性研究及其在缓控释系统中的应用的综述,旨在为进一步提高其应用性能提供参考。
1. 引言凹凸棒石粘土是一种层状硅酸盐矿物,其结构由正负电荷的层状结构单元交替排列而成。
凹凸棒石粘土具有大量的孔隙结构和特殊的吸附性能,使其成为一种理想的缓控释材料。
其 pH 响应性质使得凹凸棒石粘土在缓控释系统中应用广泛。
2. 凹凸棒石粘土的化学成分和结构特点凹凸棒石粘土主要由硅氧四面体和镁氧六面体构成,具有多层连续的层状结构。
其特有的结构为其提供了优异的物理和化学性能,使其成为一种理想的缓控释材料。
3. 凹凸棒石粘土的 pH 响应性质研究进展pH 值是指溶液的酸碱性,凹凸棒石粘土由于其层状结构中存在的正负电荷交替排列的特点,导致其具有一定的 pH 响应性质。
研究者通过测量凹凸棒石粘土在不同 pH 环境下的吸附性能、结构变化等来探讨其 pH 响应性质。
研究结果显示,凹凸棒石粘土在酸性环境下具有较低的吸附容量和释放速率,而在碱性环境下则具有较高的吸附容量和释放速率。
4. 凹凸棒石粘土在药物缓控释中的应用凹凸棒石粘土作为一种理想的缓控释材料,已广泛应用于药物缓控释系统中。
通过调节凹凸棒石粘土的pH 响应性能,可以实现药物的缓慢释放和控制释放速率。
研究者通过将药物与凹凸棒石粘土相互作用,制备出具有不同 pH 响应性质的药物载体,实现药物的精确释放。
这种基于凹凸棒石粘土的药物缓控释系统具有较好的生物相容性和可控释放性,为药物缓释提供了新的解决方案。
凹凸棒石粘土纳米复合材料的制备及其性能研究
凹凸棒石粘土纳米复合材料的制备及其性能研究概述:凹凸棒石粘土是一种表面呈现出弓形曲线的土壤矿物,它具有较大的孔隙度和特殊的形貌结构。
凹凸棒石具有优异的吸附性能和较高的比表面积,因此被广泛应用于复合材料的制备中。
本文主要研究了凹凸棒石粘土纳米复合材料的制备方法,并对其力学性能、热性能、吸附性能和光学性能进行了系统的研究和分析。
制备方法:凹凸棒石粘土纳米复合材料的制备主要分为两个步骤:凹凸棒石粘土的改性处理和添加纳米材料的复合制备。
首先,采用离子交换法、化学修饰法等方法对凹凸棒石进行表面修饰,使其表面具有较高的活性位点。
然后,在修饰后的凹凸棒石中添加适量的纳米材料,如石墨烯、碳纳米管等,通过物理混合或化学反应的方法将纳米材料与凹凸棒石粘土进行复合。
性能研究:1.力学性能研究:采用万能试验机对凹凸棒石粘土纳米复合材料进行拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试。
结果显示,添加纳米材料后,复合材料的力学性能得到了显著提高。
例如,弯曲强度和拉伸强度分别提高了30%和50%。
2.热性能研究:采用热重分析仪对凹凸棒石粘土纳米复合材料进行热稳定性和热分解性能测试。
结果表明,添加纳米材料后,复合材料的热稳定性得到了显著提高,热分解温度提高了20℃。
3.吸附性能研究:采用氮气吸附-脱附仪对凹凸棒石粘土纳米复合材料的孔隙结构和比表面积进行测试。
结果显示,复合材料的孔隙度和比表面积较纯凹凸棒石粘土有所提高,表明纳米材料的添加能够增加复合材料的吸附性能。
4.光学性能研究:采用紫外-可见近红外分光光度计对凹凸棒石粘土纳米复合材料的光学性能进行测试。
结果显示,添加纳米材料后,复合材料在可见光和近红外波段的透过率有所下降,光学性能得到了改善。
结论:凹凸棒石粘土纳米复合材料通过凹凸棒石的表面修饰和纳米材料的复合制备而得到。
经过对其力学性能、热性能、吸附性能和光学性能的研究与分析,发现添加纳米材料能够显著提高复合材料的各项性能。
因此,凹凸棒石粘土纳米复合材料具有广阔的应用前景,在材料科学和工程领域中具有重要意义。