膨润土钠化改性无机柱撑研究进展及应用
膨润土酸化及碱化改型机理讨论
膨润土酸化及碱化改型机理讨论摘要：膨润土具有优良的物化性能，同时资源丰富，价格低廉，国内外有关科技人员对其改性的方法和技术进行了大量的研究。
本文主要针对膨润土加碱进行钠化改型以及加酸进行活化处理的机理方面进行了探讨。
关键词：膨润土酸化碱化作用机理膨润土具有优良的物理及化学性能，同时资源丰富，价格低廉，目前国内外相关科技人员对其改性的方法和技术进行了大量的研究。
在膨润土的提纯，钙基膨润土的钠化和活性白土、锂基膨润土的制备，各种有机膨润土的制备，膨润土催化剂的制备，用膨润土制备白炭黑等各种膨润土改性的方法和技术，以及交联柱撑粘土材料的制备和有机-无机纳米复合材料的制备等方面都有一定的进展[1]。
膨润土主要成分是蒙脱石，是一种含水的层状硅铝酸盐矿物，成分为2：1型的三层粘土矿物，其结构单元层组成为两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体构成，两个单元层之间以分子间作用力相连结。
一、蒙脱石表面荷电原因每个晶层由于类质同象作用，部分al3+被mg2+替代，si4+被al3+替代而导致晶面带负电荷，这种电负性不受所处水介质的ph的影响，在绝大多数情况下均保持电负性，是蒙脱石电负性的主要方面；当膨润土遇水时，蒙脱石晶层四面体上的si-o键以及八面体上的al-o键在水介质中会发生断裂，造成破键现象，这种情况体现在蒙脱石晶层端面上，破键会吸附一定的离子，当处在酸性介质中破键吸附h+而使端面带正电荷，处在碱性介质中，端面则带负电荷；蒙脱石八面体晶片在水介质中可以离解出al3+和oh-从而使端面产生电荷，在酸性介质中，oh-的离解占优势，使蒙脱石端面荷正电，而在碱性介质中，al3+的离解占优势，使蒙脱石端面荷负电[2]。
由于蒙脱石端面的面积在总面积中所占比例很小，所以离子吸附作用和晶层的离解作用产生的端面电荷在总电荷中的比例也很小，但是端面电荷的改变对蒙脱石的改型，改性，以及胶体性质和流变性质的影响极大，不能忽视。
二、膨润土碱化钠基膨润土比钙基膨润土的性能优越，主要表现在：钠基膨润土吸水速度慢，但吸水率和膨胀倍数大，最大吸水量为其体积的8～15倍，膨胀倍数从几倍到30余倍，阳离子交换量高，在水中分散性好，胶质价高，并且悬浮性、触变性、热稳定性、粘接性、可塑性较好，吸水强度、干压强度、热湿拉强度也较高。
Al_(13)柱撑膨润土的制备及柱化影响因素的研究
摘 要
以钠化 改型后的 内蒙古高庙子膨 润土为原料 ， １ Ａ 高聚体 为柱化剂 ， 用水热 离子交换 法， 成 了Ａ 高聚体柱撑 膨润土 （ｌ 采 合 Ｉ Ａ，
层间距可达 １ ８ ｎｎ ． ９ ｌ； ８
ｐｌｒｄ ａ， ¨ＰＬ ） 通过 ｘ一 ｉａ Ｃｌ ＡＩ．ＩＣ 。 ｌｅ ｙ 射线粉 晶衍射 （ Ｄ）扫描 电镜 （Ｅ 分析 了产物的结构和形貌 ， ＸＲ ， Ｓ Ｍ） 探讨 了制备 ＡＩ ＩＣ的工艺参数 对结构的影响。 ＰＬ 结果表明， 钠化后的膨润土呈现大而薄的颗粒， 铝柱撑膨润土颗粒仍保留 了较 完整的层状和 片状结构； 铝柱撑 剂撑开的 最佳工艺参数为： ／ 铝 土比 １ ０ｍｍｏ ｇ 水热反应温度 ９ ｌ， ／ ０℃ ． 柱撑老化时间 ７ ｈ ２
Ｚ ｅｇＪｇ ｎ Ｙ ｎ ｉｇ ＬｕＸｉｏ ｏ ｇ Ｃ ｅ ａｓｕ ｈｎ ｏ ｇ ａｇＴｎ ｉ ａ ｄ ｎ ｈ ｎＱｕｎｈ ｉ ｕ （ ｅａｔ ｎ ｆ ｔｒ ｌ ｃ ｎ ｅ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｅ ｓＣ ｉ ｅｈ ｏｏｙＵ ｉｅｓｙＦｚ ｏ ，ｉ ｇ ｉ ３４ ０ ） Ｄ ｐｒ ｍｅｔ Ｍａ ｉ ｉ ｃ ｄＥ ｇｎｅｉ ， ａｔ ｈｎ Ｔ ｃｎ ｌ ｎｖｒｉ， ｕｈ ｕＪ ｎ ｘ ４ ０ ０ ｏ ｅａＳ ｅ ａ ｎ ａ ｇ ｔ ａ Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ Ａ１ ｉａｅ ａ （ ｌＰＬ ｌｐｌ ｒｄＣｌｙ ＡＩ ＩＣ） ｗａ ｒｐ ｒｄｂ ｙ ｒ— ｅｍａ ｏｅ ｃ ａ ｅｍｅｈ ｄ ｔ ｏ ａ ｚ （ ｌ ３ ｒ ｓ ｅ ａｅ ｙｈ ｄｏｔ ｒ ｌｎ —ｘ ｈ ｇ ｔｏ ｓｗｉ Ｃａｍｉｏ ｉＧＭＺ ｅ ｔｎｔｓａ ａ ｐ ｈ ｉ ｈ ）ｂ ｎｏ ｉ ｓｒｗ ｅ
新疆夏子街膨润土的柱撑化改性及吸附性能研究
簪
笾
量 为 ８／ ｇＬ时 ，Ｏ Ｃ Ｄ的去 除率最 大 ， ９ ．５ 。 为 １８％ ２ ３ 无机 一有 机柱撑 膨 润土 的吸 附性能 ． ２ ３１ 有机 插层 剂 加 入 量 对 无机 一有 机 柱撑 膨 润 ．．
土 吸附性 能 的影 响
８
Ｕ
对采用 不 同加入 量 的季 铵盐 （ ６ １ 制 备 的无 Ｄ１３ ） 机 一 机柱 撑膨 润 土进行 了吸 附研 究 ， 有 结果 见 表 ５ 。
１５ 对 城市 污水 吸 附性 能 的研究 ．
１ 实验 部 分
１ １ 主要试 剂与 仪器 ．
主要试 剂 ： 六 烷 基 三 甲基 氯 化 铵 （ １３ ） 十 Ｄ６１ ，
实 验 采用 乌 鲁木 齐河 东 污水 处 理厂 的 进 口水 ，
Ａ Ｒ级 ， 天津市光 复精细化 工研 究所 ； １１、 ａ Ｈ、 ＡＣ，Ｎ Ｏ Ａ ：Ｏ 等均为西安化学试剂厂分析纯试剂 。 ｇｓ
新疆 夏 子 街 膨 润 土 的柱 撑 化 改性 及 吸 附性 能研 究
庞桂林 ， 甄卫军 ，李志娟
（ 新疆 大 学化 学与化 工学 院 。 疆 新 乌 鲁木 齐 ８０４ ３ ０ ６）
摘要 ：以新疆夏子街钠基膨润 土为原料 ， 制备 了无机柱撑膨润土和无机一 有机柱撑膨润土 ， 考察 了溶剂及配比
土， 制成 ３ ％固含量的料浆 ， 再加入一定量的 Ｋ ｇｉ ｅ ｎ ， ｇ 离子柱化剂 ， ５ ６ ℃条件下搅拌 ８ 后取下静 在 ０～ ｏ ｈ
止 １ｈ 产物过滤、 ２， 干燥 ， 制得无机柱撑膨润土。 １４ 无机一有机柱撑膨润土的制备 ．
本文以新疆夏子街中低品位膨润 土矿为原料 ，
仪器 ： 日本 Ｍ Ｃ公司 Ｍ１Ｘ Ｆ２一 Ｒ Ａ ８ Ｈ ２ Ｓ Ａ型 ｘ一 射线衍射仪 ，Ｔ ４ Ｆ Ｓ一 ０傅利叶红外光谱仪 ， Ｋ Ｙ— ＸＳ
无机柱撑膨润土的研究进展及应用
称为 蒙脱 石 层 间无 机化 合 物…。其 具 有大 的 比表 面
积 、高的表 面潘 ｆ及 大小 可调 ，即用 １ ０ ｌ ｄ 钠离 子 ．ｍｏ／ ｍ 溶液 反复 浸泡提纯 后的膨 润土 ，得 到钠基膨 润土 。
（） ３ 柱化剂 的合成 ：在一定温度下 ，按 不同［ ＯＨ］
Ａ ｂｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｒ ａ ｃｐｉｌ ｒ ｄ ｂ ｎｔ ｔ ｓｏｎｅｏｆ ｈｅｈｏ ｅ ｔ ｅｓ ａ ｃ ｒ ａ ｆ ｍ ｉ ｒ ｌ ａｅ ａｓＴｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｖ ｏ ｔ ａ ｔ ｎｏ ｇ ｎｉ ｌａ ｅ ｅ ｏｎｉｅｉ ｔ ｔ ｓ ｅ ｒ ｈ ａ ｅ ｓｏ ｎｅ ａ ｔ ｒ ｌ． ｅｒ ｓ ａ ｃ ｎｄｄｅ ｅｌｐｍ ｅ ｔｏｆ ｒ ｍ ｉ ｎ ｔ ｈａ ａ ｔｒ ｓｉｓ ｒ ｐａ ａ ｉ ｎｄ ａ ｈｅ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ，ｐ ｅ ｒ ｔｏｎ ａ ｐｐｌｃ ｔｏｎｓｏｆｉ ｒ ｎｉ ｌａ ｅ ｂｅ ｏ ｔ ｒ ｉ ｌ ｅ ｅ ｅ ｓ ｄ ｏｎ ａ ｌｒ ｉ ａ ｉ ｎｏ ｇａ ｃｐｉｌ ｒ ｄ ｎｔ ｎｉｅ ｗｅ ｅｗ ｄｅ ｙ ｒ ｖｉｗ ｄ ｂａ ｅ ａ ｇｅｎｕｍ ｂｅ ｒｏｆ ｄ ｕ ｅ ｓ． ｏｃ ｍ ｎｔ Ｔｈｅｍ ｅ ｈ ｎｉｍ ｎ ｍ ｅｈｏ ｆｉ ｏｒ ａ ｃｐｉｌｒｗｅ ｅｓ ｍ ｍ ｅ ｉｅ Ｔｈｅｐ ｏ ｅ ｓｅ ｉｔｎｇ ｉ ｈｉ ｅ ｄａ ｈｅｄｅ ｌ ｐｍ ｅ ｔ ｃ ａ ｓ ａ ｄ ｔ ｄｓｏ ｎ ｇ ｎｉ ｌａ ｒ ｕ ｒｓ ｄ． ｒ ｂｌｍ ｘ ｓｉ ｎ ｔ ｓｆ ｌ ｎｄｔ ｖｅｏ ｉ ｎ
更 深 层 次 并 逐 步 实 现 工 业 化 生 产 。
（） ４ 柱化 反应 ：将制备 得到 的柱化剂 缓慢加入 到 １ ％～２ ％钠基膨 润土泥 浆 中，不 断搅拌使 其在一定 温
纳米材料改性膨润土膨胀变形特性研究进展
纳米材料改性膨润土膨胀变形特性研究进展
膨润土是一种广泛应用于土壤改良、环境修复、地下工程和地基加固等领域的重要材料。
传统膨润土在应用过程中存在一些问题，如吸湿性能差、容易出现塑性沉陷等。
为了
克服这些问题，研究人员开始将纳米材料引入膨润土中，以改善其性能。
纳米材料经过改
性后加入膨润土中，可以显著提高膨润土的膨胀变形特性。
纳米材料的引入可以通过两种方式实现：一种是将纳米颗粒直接混入膨润土中，另一
种是将纳米材料表面改性后再与膨润土混合。
无论采用哪种方式，纳米材料改性都可以显
著改善膨润土的膨胀变形特性。
研究表明，纳米材料对膨润土的改性可以提高其吸湿性能。
当纳米颗粒和膨润土颗粒
相互作用时，纳米颗粒会填充膨润土中的孔隙空间，使其具有更大的比表面积，增加了膨
润土与水分子之间的接触面积，从而提高了水分的吸湿性能。
纳米材料的引入还可以提高
膨润土的塑性指数，增加其可塑性和抗力性。
纳米颗粒可以改变膨润土的物理性质，使其
呈现出更好的承载能力和抗变形能力。
除了改善吸湿性和塑性指数外，纳米材料的引入还可以改善膨润土的稳定性。
纳米材
料对膨润土的引入可以增强其内部结构的稳定性，从而减少了膨润土在外力作用下的变形。
纳米材料还可以提高膨润土的抗剪强度和抗渗透性能，使其具有更好的工程应用性。
当前纳米材料改性膨润土的研究还存在一些问题。
纳米材料的选择和改性方法还不够
成熟，需要进一步研究。
纳米材料对膨润土性能的改善机制还不清楚，需要深入研究。
纳
米材料改性膨润土的环境影响和长期稳定性也需要关注。
膨润土的改性技术与应用研究现状
不 同的焙烧温度对膨 润土 的比表面积 和在有 机溶液 中 的分散性也存在影 响。膨润土 比表面积 面积随着 焙烧温度
性 和脱 色性等一系列优 良特性 。能吸 收 自身体 积 ８ ５倍 ～１
升高 而增 大 ，但 当温度 超过 ４ ０ ５ ℃时焙 烧膨 润土 的 比表 面
的水量 ，体积膨胀倍数 至 ３ 倍 ；分散悬 泽陛使其在水 介质 Ｏ 中可分散 成胶体悬 浮液 ；为 了保持 电价平衡 ，在 蒙脱石 的 结构单元 层之 间存 在着 Ｋ 、Ｎａ 、Ｃ ２ ａ 等大 半径 离子 的
阳离 子 ，这些离子 可与 同性 电价离子 发生等 电量交 换 ，从
而使 蒙脱 土具 有阳离子交换 能力 。所 以蒙脱土具 有吸 附各 种气 体 、液体 、有机物 和有 色物质 的能力 。膨润 土按 交换
ｈｔ ：／ｗｗｗ．ｍ ｓ ｑ∞ｍ ・ １ ・ ｔ ｐ ／ ｃ ａｔ ． ｅ
２１ 年 ・ ６ ０１ 第 期
材料综述
中国材料科技与设 备 （ 双月 刊）
积则开始减小 ，６ ０℃ 时急剧 下降 。焙烧 温度 对分 散性 的 ０
动 以及挤压时产生 的大量热都加 速 了离子 反应 。因此 挤压
１ 膨 润土 的矿 物 学特 性 及 类 型
膨润土 又名 “ 斑脱岩 ”或 “ 土岩 ” 膨 ，是一种 以蒙脱 石 矿物成分为 主 的粘土 岩 ，图 １是 蒙脱 石 晶体 单元 层 结构 。
蒙脱石 又称 “ 晶高 岭石 ”或 “ 岭石 ” 微 胶 ，是一种层状 含水
的铝 硅 酸盐 矿 物 ，其 理 论 结 构 式 为 ：Ｅ‘ Ｈｚ ｛ （ ｚ 】・ｎ Ｏ Ａ１ 一
纳米膨润土复合材料在涂料中的应用研究进展
纳米膨润土复合材料在涂料中的应用讨论进展膨润土是一种以蒙脱石为重要成分的硅酸盐粘土矿物。
其特别的层状结构给与其优良的亲水性、可塑性、膨胀性、粘结性、流变性和增稠性,使其在涂料中具有广泛的应用。
传统的方法是将其改性为钠基、锂基、有机膨润土来提高它的各项性能。
近年来,随着纳米材料的开发与应用日益成为讨论热点,纳米膨润土复合材料方面的讨论也越来越多,将其应用于涂料中集纳米效应和膨润土的优良特性于一身,能更好的提高涂料的各项性能指标。
本文综述了纳米膨润土复合材料的制备、性能及其在涂料中的应用。
1制备纳米膨润土复合材料的原理先将有机阳离子（季铵盐等）与膨润土层间的可交换阳离子发生离子交换,使有机基团覆盖于膨润土表面,更改其表面性能,从而使膨润土由亲水疏油更改为亲油疏水的有机膨润土,并与大多数有机溶剂和高分子具有良好的亲和性,这一过程称为膨润土的有机化，其反应式如下：经过有机化以后，膨润土的层间距d001由1nm左右增至2.0nm或更大。
膨润土有机化后，利用物理和化学作用,先将聚合物单体或聚合物插入经插层剂处理过的层状硅酸盐片层间，并依靠膨润土和聚合物的相互作用,使硅酸盐片层渐渐解离成厚度小于50nm、长宽为100mm100nm的基本纳米单元，并均匀分散到基体中，最后实现膨润土与聚合物在纳米尺度上的复合。
按其插层复合过程，可分为聚合物插层型和插层聚合型两类。
而依据纳米材料的最后复合形式，又可分为插层型纳米复合材料和剥离型纳米复合材料2种，二者在性能上有较大的差别。
在插层型纳米复合材料中，层状硅酸盐层间距虽然有所扩大，片层有所解离，但仍保持肯定量片层的相对有序性；在剥离型纳米复合材料中，硅酸盐片层完全被单体或聚合物解离，无序分散在聚合物基体中的是硅酸盐单元片层，此时，硅酸盐粘土与聚合物实现了纳米单元片层的均匀混合，剥离型是插层型分散的最后形式。
2各种应用于涂料中的纳米膨润土复合材料的制备及应用2.1环氧树脂/纳米膨润土复合材料首先用有机胺对蒙脱石（Na—基膨润土）通过离子交换反应进行改性，然后改性后的蒙脱石与双酚A型环氧树脂在搅拌下充分混合，热模浇铸,制备环氧树脂—蒙脱石纳米复合材料。
膨润土的改性及其应用
膨润土的改性及其应用摘要：膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿，具有膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等特性，因从广泛用于各个工业领域。
但由于膨润土的多重性质，使其在实际应用中受到多重限制，且不能达到很好的效果。
所以，为了提高膨润土的使用价值及其效率，应该对膨润土进行改性，以提高其价值。
膨润土具有很高的科研价值，对各种领域都有极其重要的作用。
国内外已在工农业生产24领域100多个部门中应用，有300多个产品,因而人们称之为“万能土”。
我国膨润土的储量世界第一位，种类齐全，分布广，遍布26个省市，产量和出口均居世界前列。
因此，膨润土的发展和研究对我国具有极其重要的意义。
关键词：膨润土；改性；意义；应用；前景Abstract：The bentonite is mainly to montmorillonite aqueous clay mineral, with swelling, adhesion, adsorption, catalysis, thixotropy, suspension and cation exchange properties, widely used in various industrial fields from. But as a result of bentonite multiple nature of the constraints, so that in the practical application subject to multiple constraints, and can achieve good results. Therefore, in order to improve bentonite use value and efficiency, to bentonite should be modified, to enhance its value. Bentonite has very high research value, to the various fields have extremely important role. At home and abroad has been in production of industry and agriculture24areas more than 100 departments in the application, there are more than 300products, so people called the "universal soil". China's Bentonite reserves are the world the first, variety complete, widely distributed, in 26 provinces and cities, and export crop all occupy world front row. Therefore, bentonite on the development and research to our country has very important significance.Keywords：Bentonite; Mdification; Sgnificance;Aplication;Prospect引言膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石黏土岩，常含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等；一般为白色、淡黄色，因含铁量变化又呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等；具蜡状、土状或油脂光泽；膨润土有的松散如土，也有的致密坚硬。
钙基膨润土的钠化改性研究
自 １５ ９５年 Ｂ ｒｒ Ｍａｌ ｄⅢ等 报 道 合 成柱 撑 ａｅ和 ｔ ｃｏ ｅ 膨润土 以来 ， 天然膨润 土改性研 究得到 了国 内外广 泛
Ｌｉ ａ ｇ ａ ｇ Ｄａ ｔ ｎ ’ Ｚｈ ｎ ａ Ｚｈ ｎ ｎ ｑ ａ ｇ Ｗ ｅ ｃ ｕ ｎ ｕＦ ｎ ｆｎ ｉ Ｙａ ａ ｇ ａ ｇ Ｈｕ ｎ ａ ｇ Ｈｏ ｇ ｉ ｎ ｉ Ｚｉ ｈ ａ ｇ
（ｃｏ ｌ ｆ ｔｉｌＳ ｉｎｅａｄＥ ｇｎ ｅｉｇ Ｓ ｕｈ ｓＵｎｖｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏ ， ａｙｎ ， ｉｈａ ６ １ １） Ｓｈ ｏ Ｍａｅ ａｓ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ， ｏ ｔｗｅｔ ｉｅｓｙｏ Ｓ ｉｎｅａｄＴ ｃｎ ｌｇＭｉ ａ ｇ Ｓｃｕ ｏ ｒ ｎ ｔ ｎ ｎ ２ ０ ０
第３ 卷第６ ３ 期 ２ ｌ 年 １月 ００ １
非金属矿
Ｎｏ Ｍ ｅ ａ ｌｃ Ｍ ｉ ｅ ｎ． ｔ ｌｉ ｎ ｓ
Ｖ １ ３ Ｎｏ ６ ０ ３ ＿ ． ．
Ｎｏ ｅ ｖ ｍｂ ｒ ０１ ｅ ，２ ０
钙基膨润土 的钠化改性研究
刘芳芳 戴亚堂 张 欢 张红强 魏自 创
（ 西南科技大学 材料科学与工程学院，四川 绵阳 ６ １ １） ２００
ｃｙ ｔｌｎ ｔ ｆ ｄｆ ｄｂ ｎｏ ｉ ｙ Ｆｉ ｌｗｅ ａ ｒ ｉａ ｍｐｅａ ｄｔｅｔｅｍａ ｂｌ ｃｅ ｓ ｄｂ ｅｉｆ ｅ ｃ ｆ 一 ｒｓ ｌ ｉ ｏ ｍｏ ｉ ｅ ｅ ｔｎｔ ｂ ａ ｉｙ ｉ ｅ Ｎａ ｓ ｏ ｒ ｈ ｏ ｇｎ ｌ ａ ｌ ｎ ｒ ｌ ｔ ｉｔ ｉ ｉ ｒａｅ ｙｔ ｌ ｎ ｅ Ｆ ． ｔｎ ｉ ｓ ｈ ｈ ｓ ａ ｉ ｓｎ ｙ ｈ ｎ ｕ ｏ
膨润土改性及其应用研究
膨润 土受 热可 先失 去 表 面 水 、 问 吸 附水 及 孑 隙 中 层 Ｌ 的杂 质 ， 小水 膜和 杂质 产生 的 吸附阻 力 ， 其 吸附 减 使 性 能得 到改善 。温 度 超 过 ４ ０℃ 时 ， ０ 将逐 渐 失 去 结
构 骨架 中的结 合水 ， 羟基 结构 骨架 破裂 ， 间 阳离子 层 缩合 到骨 架上 。而 低 于 ４ ０℃ 时既去 除 了结 构 通道 ０
ｉｇ ｉ ｄ ｅ ａｕ ， ｎ ｒ ａｉ ｇ ｇｅ ｔｒ ｅ ｏ ｏ ｃｂ ｎ ｆ ｓ ｎ ｔ ａ ｄ ｄ ｖ ｌ ｅ ａ ｄ ｃ ｅ ｔ ｒ ａ ｅ ｃ ｎ ｍｉ ｅ ｅ ｔ． ｓ ｎ ｉ
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ： ｅ ｏ ｉｅ； ｄｉ ｃ ｔ ｈ ｏｙ； ｏ ｆｅ ｅ ｔ ｎｔ ｅ ｖｒ ｎｍｅ ｔｒｅ ｄ ｙ ｍａ ｅ ｉｌ ｃ ｒｉｒ ｙｗ ｒ ｂ ｎｔｎ ｔ ｍｏ ｆ ａｉ ｔ ｅ ｒ ｍ ｄｉ ｄ ｂ ｎ ｏ ｉｅ； ｎ ｉｏ ｉ ｏｎ ｉ ｎ－ ｉ ｎ ｌ ｔ ｒａｓ； ａ ｒｅ ｆ
化 合物 分子 之 问形 成 氢键 吸附 。物理 吸 附在低 温下 就 能进 行 ， 由于 吸附 质 与 吸 附剂 作 用 力 主 要 是 范 但
德 华力 ， 以 吸附选 择性不 强 所
２ ２ 化 学 吸 附 ．
。
化 学 吸附是 伴 随 有 电子 转 移 的 键合 过 程 ， 是指 由吸 附剂和 吸 附质 之 间 的化 学 键 力 而 产 生 的 吸 附。
ｉ ｓ ｓ ｃ ｓ ｓ ｄｕ ｂ ｎ ｏ ｉ ａ ｔ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ｔ ， ｒ ａ ｉａｌ ｄｆ ｄ ｂ ｎ ｏ ｉ ， ｎ ｅ ｔ ｎｔ ａ ｏ ｏ ｏ ｉ ｅ ｅ ｐ ｅ ｔ ， ｕ ｈ ａ ｏ ｉ ｍ ｅ ｔｎ ｔ ｃ ｉ ｔｄ ｂ ｎ ｏ ｉ ｏ ｇ ｎ ｃ ｌ ｍｏ ｉ ｅ ｅ ｔｎ ｔ ａ ｄ ｂ ｎ ｏ ｉ ｎ ｎ ｃ ｍｐ ｓ ｅ ｗ ｒ ｒ — ｅ ｅ， ｖ ｅ ｙ ｉ ｅ ｅ ｔ
不同性能的膨润土的介绍及应用领域
不同性能的膨润土的介绍及应用领域马倩倩/文【摘要】膨润土是一种片层结构的硅酸盐，主要成分是蒙脱石，其层间的阳离子易被交换，具有很大的离子交换容量。
膨润土是一种具有多种用途的非金属矿物，享有“万能”黏土之称。
根据蒙脱石层间可交换阳离子种类、含量将膨润土划分为钠基膨润土、钙基膨润土、镁基膨润土和铝(氢)膨润土。
本文主要对不同性能的膨润土进行介绍，主要包括性能、方法及应用领域。
【关键词】膨润土；金属矿物；离子交换；应用领域膨润土是一种片层结构的硅酸盐，主要成分是蒙脱石，其层间的阳离子易被交换，具有很大的离子交换容量。
“膨润土”源自于美国怀俄明州黏土产地的地名，同时也叫做“斑脱岩”或者 “膨土岩”。
质纯的膨润土较罕见，大多数含有不等量的杂质，如石英、长石、云母、沸石、黄铁矿等。
膨润土通常为白色，也有浅灰色、乳酪色、浅红色、肉红色、砖红色、褐红色、黄绿色、黑色、斑杂色等，呈油脂光泽、蜡状光泽或土状光泽，贝壳状或锯齿状断口。
膨润土由于具有良好的物理化学性能，素有“万能黏土”之称，可做黏结剂、悬浮剂、触变剂、稳定剂、净化脱色剂、充填料、饲料、催化剂等，广泛用于冶金、石油、铸造、食品、化工、环保及其他工业部门[1]。
蒙脱石含量一般在65%以上，因此它的性质决定了膨润土的性质。
蒙脱石的主要成分为二氧化硅三氧化铝，并含有少量的镁、钙、钾、钠、铁等离子，其化学式为：(Na，Ca)0.33(Al，Mg，Fe)2[(Si，Al)4O 10](OH)2·nH 2O。
它的结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2∶1型晶体结构。
1.膨润土的概述表1 膨润土的化学成分化学成分含量/%SiO 268.105Al 2O 313.767Fe 2O 3 2.176CaO 0.935MgO 2.070Na 2O 1.722K 2O 1.367烧失量18.43注：东华理工大学分析测试中心测试结果。
1.1膨润土的结构属性膨润土主要是由二八面体的蒙脱石-贝德石组成，兼有伊利石、高岭石、绿泥石、埃洛石等其他矿物组分。
膨润土改性的研究进展
温度 超过 ６０ 时 ， ０ 比表 面 积 逐 渐 呈 下 降 趋 势 。以
上结果很可能是 由于温度 的升高 ， 吸附剂 结构 中的
沸石 水 和结 晶水析 出 ， 面积 增大 ， 表 提高 了吸 附质所
能进 入 的 自由位 置 的数 目。 当 温 度 超 过 ６ ０Ｃ时 ， ０￣
（ｋ ９３ ） ｚ０ １７
收 稿 日期 ：００— ８—１ ２１ ０ ７
作者简介 ： 艳 （９ ３一 ， ， 士， 王 １８ ） 女 硕 研究方 向： 淀粉废水处理． ｍ ｉ ｗ ｎｙ ７ ４７ ＠１３ ｔｍ Ｅ～ ａ ：ａｇａ １２９ ６ ．ｏ ｌ ｎ
第３ ６卷 第 １ 期
２１ ０ １年 ２月
盐结 构 ， 个单 元 晶层 是 由两 边 的硅 氧 四面 体 层 中 每
间夹 着一个 铝 氧 八 面 体层 而成 的三 层 结 构 ， 边 的 两
在不 同温 度下焙 烧 ， 先后 失去 表面 水 、 水化 水 和结 构 骨架 中 的结 合 水 ， 就 减 少 了重 金 属 吸附 过 程 中膨 这
子 的扩散 ， 由于 Ｈ ＋ 子 半 径 小 于原 土 问 阳离 子半 离
径， 置换后 消 弱 了层 间 键 合 力 ， 状 晶格 裂 开 ， 间 层 层 距变 大 ， 附 性 能 大 大 提 高 ； 如 ， 的 半 径 小 于 吸 例 Ｈ
Ｋ Ｎ 、 ａ Ｍｇ 、 ａ Ｃ 、 等离 子 ， Ｈ 用 置 换 层 问 的 Ｋ 、
能力 。
膨润 土虽然 具 有 较 好 的 吸 附 性 能 ， 是 在含 重 但
金 属 离子废水 处 理 的工 业 应 用 中 ， 接 利 用膨 润 土 直
原 土往 往不 能达 到 满 意 的效 果 ， 般 须 将 膨 润 土经 一 过 改性 后再应 用 于废 水处 理 。
膨润土的改性及其在废水处理中的应用
能力 。
２ 膨 润 土 的 改性
行复 配型有 机 交换反应 ，可 得到性 能更 加优越 的有
机膨 润土 。
（） ２ 交联膨润 土。
交联膨 润土 ，又称 为无机 改性膨 润土 ，最早应 用于 石油 化催 化剂 载体 ，近些 年才应 用在废 水处理 领域 。交联膨 润土 孔径 可调 、分布均 匀 ，具 有较 好 的 吸附性 能 ，可用于 水 中离子型 或非离 子型 污染物 的处理 。其改性机理 是通过加入无机 大分子改性剂 ， 即无机金属 阳离子（ １ Ａ 、Ｚ ”、Ｆ 、Ｎｉ、Ｃ 、Ｔ ｒ ｅ ｒ ｉ 等） 解产生 的金属 羟基 阳离 子所形 成 。 水
２ 中钢 集团工程设 计研 究院，河北 石 家庄 ．
摘要 ：介绍 了膨 润土的改性方法及改性膨润土在有机废水 重金属离子废水 氟 化物废水 和氰 化物废水 等废水处理领 域 的应用 ，分析 了发展趋势和前景。
关键词 ：膨 润土 ；改性 ；废 水处理 中图分类号：Ｐ １ ．５ ； Ｄ ２ ． ６９２５Ｔ ９６５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０ — ３ ６２ ０ ）４ ０ ２ — ３ ０ ７ ９ ８ （０ ７０ — ０ １ ０
用。早在上世纪 ３ ０年代 ，膨润 土就开 始应用于水处 理 中。由于膨 润土 改性物 在去 除无机 和有机 污染 物
方面 比原 料膨 润土 具有 效率 高 和 专属性 强等 优点 ，
因此近些 年来 改性膨 润土 在废水 处理 方面 的应用尤 其得 到了更广泛 的发展 。我国膨润 土资源十分 丰富 ，
此外最近有关无机有机柱撑蒙脱石对苯酚吸四乙基氯化铵teac和十六烷基三甲基溴化烷附陛能的实验研究表明用表面活性剂改性的柱撑ctmab改性的膨润土对水中敌百虫和敌敌畏的吸蒙脱石能大幅度提高对苯酚的吸附能力此种吸附附能力均优于天然膨润土并且吸附量随阳离子表能力主要取决于改性粘土吸附剂的微孔结构和表面面活性剂碳链的增长而增大
了解膨润土在造纸领域中的应用
了解膨润土在造纸领域中的应用膨润土是一种以蒙脱石为重要成分的细粒粘土，具有离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、粘结性、吸附性等特别性能，作为一种性能优良的助剂，在制浆造纸助留助滤、污水处理、树脂掌控、废纸脱墨及加工纸等方面的具有紧要作用。
▼膨润土在造纸行业的应用1、膨润土在助留助滤中的应用随着更高速、更多而杂纸机以及多种化学添加剂的显现，封闭白水循环，填料负荷加添及二次纤维用量上升，使造纸技术有了很大的进展。
加添细小纤维和填料的留着；同时改善纸机的滤水情形，可以大大提高经济效益。
并可改善纸张的某些性能。
另外，纸机车速的提高必定引起纸页成形时受到更大的剪切力。
这就要求所形成的絮聚体必需有肯定的耐剪切性，传统的工艺改进以及机械方法已不能适应这种要求。
为了达到这些目的我们必需开发更多清洁、有效而又经济的助留助滤剂。
海德罗科尔（Hydrocol）系统是由英国联合胶体公司开发的一种由改性的膨润土和高分子阳离子型聚合物构成的新型多元微粒助留助滤系统。
助留机理是添加高分子量聚合物在浆料中，所形成的絮聚体被混合泵和筛浆机剪断，改性膨润土在浆料中使其凝集，结果就形成了独特的凝集体结构。
即使在白水中也能看到极强的再凝集效果。
助留助滤系统膨润土的典型粒子为层厚0.9nm，层叠5～7层，表面约为300nm100nm的层片状结构。
其水化时的比表面积较大，约为700～800m2/g。
膨润土片层有负电性表面和正电性边缘，易于吸附胶体物质。
当膨润土在水中被水解，阳离子以钠离子形式形成带负电荷的粒子。
这种带负电荷的粒子，不受pH值的影响，在酸性和碱性中同样显示良好的性能。
适合在机制纸和纸板的全部领域中的酸性和中性抄纸，可获得以往的单一聚合物所不能收到的高留着率和高滤水效果。
膨润土的上述特性，被广泛地用于助留助滤剂和白水回收处理等造纸工艺中。
下面为采纳Hydrocol的微粒子助留体系用于白水封闭系统的生产实例：加拿大蒙大拿的一家用OCC生产瓦楞纸板的工厂，在白水封闭后使用Hydrocol膨润土助留助滤系统，使造纸废水的排放量从6000m3/d削减为零，留着率从85%提高到92%，且白水回用后节省能源5%。
膨润土表面改性及其应用研究
膨润土表面改性及其应用讨论膨润土是一种片层结构的硅酸盐,重要成分是蒙脱石,其层间的阳离子易被交换,具有很大的离子交换容量,依据蒙脱石层间可交换阳离子种类､含量将膨润土划分为钠基膨润土､钙基膨润土､镁基膨润土和铝（氢）基膨润土,具有膨胀性､吸附性､阳离子交换性､悬浮性和分散性等优异性能｡中国膨润土推测资源量在80亿t以上,居世界首位,占世界总量的60%,价格低廉,但钙基者多,蒙脱石含量偏低,而采选加工方法较简单,产品质量受到影响,对外贸易中处于低出高进局面,导致其应用范围受到限制。
1膨润土的结构膨润土晶体结构单元是由两层［SiO4］四周体和在它们中心的一层［AlO2（OH）4］八面体构成，每一个四周体的顶端的氧都指向结构层的中央并与八面体共有，由于晶层之间氧层与氧层的联系力很小，水和其他极性分子简单进入晶层中心，因而c轴方向上结构层的距离具有可变性。
2膨润土的改性原理2.1物理吸附物理吸附是由分子间引力引起的，由于黏土矿物表面具有表面能，且黏土颗粒小、比表面大，吸附现象特别明显。
吸附质与膨润土吸附剂间的分子引力作用而产生的吸附或由氢键产生的吸附都属于物理吸附，重要是膨润土表面的羟基和氧原子与有机化合物分子之间形成氢键吸附。
物理吸附在低温下就能进行，但由于吸附质与吸附剂作用力重要是范德华力，所以吸附选择性不强。
2.2化学吸附化学吸附是伴随有电子转移的键合过程，是指由吸附剂和吸附质之间的化学键力而产生的吸附。
吸附方式有：黏土矿物晶体边缘带正电荷，阴离子基团可以靠静电引力吸附在黏土矿物的边面上；介质中有中性电解质存在时，无机阳离子可以在黏土矿物与阴离子型聚合物之间起“桥接”作用，使高聚物吸附在黏土矿物的表面上。
2.3离子交换吸附黏土矿物通常带有不饱和电荷，依据电中性原理，必定会有等量的异号离子吸附在黏土矿物表面上以达到电性平衡，吸附在黏土矿物表面上的离子可与溶液中的同号离子发生交换作用，这种作用即为离子交换吸附。
膨润土的改性及应用研究进展
干法是 目前 国内外 的 主要 选 矿 方 法 ， 法适 用 于膨 该 润 土含量 在 ８ ％以上 的选矿 。该 法 工 艺 流程 简 便 ， ０
处理 量大 ， 产 品质 量不 易 控 制 。湿 法 提纯 方 式 有 但
脱石 含量 提高 到 ９ ％左 右 ， 一 些 细小微 粒 用水 沉 Ｏ 但
淀不 出来 ， 且产 量 很 低 。经 纯 化 后 的膨 润 土 可用 于
制备 各 种 改 型 膨 润 土 和 复 合 纳 米 材 料 等 。Ｂｎ ａ ｅｎ Ｍ． ［ 详细探 讨 了酸 度 对 经 纯 化 的钠 基 膨 润土 悬 等 ２ ］
浮液的流变性影响。
２ 钠 基 膨钙 基膨 润 土 的性 能优 钠
越， 主要表现在 ： 钠基膨润土吸水速度慢， 但吸水率 和膨胀倍数大 ， 最大吸水量为其体积的 ８ ５ ， ～１ 倍 膨 胀倍数从几倍到 ３ 余倍 ， Ｏ 阳离子交换量高 ， 在水中
分散 性 好 ， 质 价 高 ， 且 悬 浮性 、 变 性 、 稳定 胶 并 触 热 性 、 接 性 、 塑性 较 好 ， 水 强 度 、 粘 可 吸 干压强 度 、 热湿
拉强度 也较 高 。所 以 ， 基 膨 润 土 比钙 基 膨润 上 经 钠
大科技投入 ， 开拓新的消费和应用领域 ， 生产高附加
了 大量 的 研 究 。本 文 综 述 了膨 润 土 的改 性 以及 应 用 研 究 方 面 的 进 展 。 关 键 词 ： 润 土 ； 性 ； 用 ； 展 膨 改 应 进 中 图分 类 号 ： Ｑ １４ ４ Ｔ ７ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ １９ ０ （０ ８ ０ —０ ７０ １７ —９ ５ ２ ０ ） ２０ ２ —５
膨润土改性及其吸附性能研究
膨润土改性及其吸附性能研究苑丽质【摘要】采用焙烧改性、碱改性、盐改性及表面活性剂改性对膨润土进行改性处理,并以亚甲基蓝为模拟染料污染物考察了吸附性能,优化了改性条件.结果表明,膨润土经改性后,其吸附性能较原土提高显著.适宜的改性条件是:焙烧温度为450℃,碱改性剂为氢氧化钠,盐改性剂为碳酸钠,表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵.当用十六烷基三甲基溴化铵改性膨润土2g处理100mL、1g/L亚甲基蓝溶液时,亚甲基蓝的脱色率高达85.06%.%The bentonite was modified by calcination modification,alkali modification,salt modification and surfactant modification,the adsorption property of the modified bentonite was studied by methylene blue using as the simulated reacrent,and the modified conditions were optimized.The results showed that the adsorption properties of bentonite were significantly improved after modification.The optimum condi-tions were that the calcination temperature was 450 ℃,the alkali modifier was sodium hydroxide,the salt modifier was sodium carbonate,and the surfactant was three alkyl sixteen methyl bromide.When the dos-age of sixteen alkyl three methyl bromide modified bentonite was 2 g,the decolorization rate of methylene blue (100 mL,1 g/L)was 85.06%.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2016(045)003【总页数】3页(P482-484)【关键词】膨润土;改性;吸附;亚甲基蓝【作者】苑丽质【作者单位】唐山学院环境与化学工程系,河北唐山 063000【正文语种】中文【中图分类】TQ041;TB332随着染料工业的迅猛发展，印染废水已成为当今水体的主要污染源之一。
柱撑膨润土的制备及应用研究进展
ｃ ｔｇ ｒｅ ， ｒ ｐ ｒ ｔ ｎ ｍｅｈ ｄ ， ｐ ｌ ａｉ ｎａ ｄ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｒ ｓ ｅ ｔ ｆ ｉｌ ｅ ｅ ｔ ｎ ｔ ｎ ｉ ｌ ｎ ｒ ｄ ｃ ｅｐ ｅ ａ ａ ｉｎ ｍｅｈ ｄ ｏ ｖ ｒｏ ｓｔ ｐ ｓｏ ｐ ｌ ｒ ｄ ａ ｅ ｏ ｉ ｓ ｐ ｅ ａ ａｉ ｔ ｏ ｓ ａ ｐ ｉ ｔ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｏ ｐ ｃ ｓ ｐ ｌａ ｄｂ ｎ ｏ ｉ ａ ｄ ｍａｎ ｙ ｉｔｏ ｕ ｅｔ ｒｐ ｔｏ ｔ ｏ ｆ ａ ｉｕ ｅ ｆ ｉｌ ｅ ｏ ｃ ｏ ｐ ｏ ｒ ｅ ｈ ｒ ｙ ａ
ｂ ｎｏ ｉ ． ｅ ｔｎｔ ｅ
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ Ｐ ｌ ｒ ｄＢｅ ｔ ｎ ｔ ｓ ｃ ｔｇ ｒｅ ： ｐ ｅ ｒｔｏ ； ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｙ ｒ ： ｉｌ ｅ ｎ ｏ ｉ ： ａ ｅ ｏ ｉ ｓ ａ ｅ ｒｐａａ ｉ ｎ ｐ ｌ ｔｏ ｃ
膨 润 土 的主要 成分 是 蒙脱石 ， 由二 层（ｉ ） ｓ一 四面体 层和 夹在 它 ０ 们 中 的一 层 Ａ 一 ‘ ｌ Ｏ，ｏＨ 八面 体层 组成 ，为２： 型层 状硅 酸 盐矿物 （ ） １ … “ 柱撑 ”（ｉａｅ ） ０ 纪７ 年代 以来 发展 起来 的提 高 具有 层 ｐｌ ｒｄ是２ 世 ｌ Ｏ 状 结构 物质 的层 间距 、稳 定性 、 比表面 积及 表 面酸 性 、催化 性 能 等 的 工艺 技术 ，是一 种特 殊 的活化 方 式 。柱撑 膨润 土 由柱化 剂 在 膨润 土层 问呈 “ ”状支 撑接 触 的具 有二 维孔 洞 的材 料 ，具有 柱 大 的孔 径 、高 的表 面 活性等 特 点 ，在酶 仿制 品、染 料： 、新材 料 料 等领 域 方面 显示 出 了广 阔的应 用前 景 ＿ 】根 据进 入 层 间的柱 撑 ２。 剂 的性 质 ，通 常将 柱撑 膨 润土 分 为有机 柱撑 膨 润土 、： 机柱 撑膨 ） 己 润 土和 复合 型柱 撑膨 润 土 。
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膨润土钠化改性无机柱撑研究进展及应用许小龙;刘兰俊【摘要】Sodium-modified bentonite is most widely used, and inorganic pillared bentonite has the best application prospect. In this paper, research status of sodium-modified bentonite was introduced; characteristics, preparation methods and application of inorganic pillared bentonite were discussed. At last, some problems in application of sodium-modified bentonite and inorganic pillared bentonite were analyzed as well as their development directions.%膨润土的钠化改性和无机柱撑分别是膨润土资源应用范围最广以及最具高层次应用前景的两个方面。
本文综述了膨润土钠化改性的现状，以及柱撑膨润土的特性、制备、研究进展，分别分析了钠化和无机柱撑改性在实际应用中存在的问题和以后的研究方向。
【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2013(000)009【总页数】3页(P1261-1263)【关键词】膨润土;钠化改性;无机柱撑【作者】许小龙;刘兰俊【作者单位】合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥,230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥,230009【正文语种】中文【中图分类】TD875+.5膨润土（bentonite）是以蒙脱石为主要成分的含水粘土矿物，因其在工农业生产24个领域 100多个部门中的广泛应用，被称之为“万能土”[1]。
利用膨润土的膨胀性，悬浮性，阳离子交换性等性能，可以对天然土进行钠化、酸活化、无机柱撑、有机柱撑等一系列改性处理，提高其使用性能和经济价值。
我国膨润土资源十分丰富，储量列世界第一，大部分的天然土经过钠化处理，用于铸造砂型粘结剂、钻井泥浆、铁矿球团等[2]。
但由于各地原土品质的差异、钠化工艺不够完善，处理后的膨润土往往达不到工业要求。
合理改进钠化工艺，将使膨润土的工业化利用更加高效、经济。
近些年来，各种无机柱撑膨润土的合成、研究，为膨润土产品的深加工提供了广阔的前景。
将多种金属离子引入膨润土层间，制备出比表面积大、表面活性高、孔径大小可调的多孔材料，在催化剂及催化剂载体、选择吸附剂、分子筛、环保材料等领域得到广泛应用[3]。
随着钠化工艺改进、柱撑工艺、柱撑机理等研究的深入，将使膨润土产品由低端到高端形成完整、高效的产业链。
1 钠化改性1.1 钠化原理膨润土具有特殊的TOT层状结构，由于异性离子置换而产生的负电荷（单位晶层电荷数为0.66）具有吸附阳离子和极性有机分子的能力，层间所吸附的离子是可交换的，它们能与溶液中的离子进行等物质的量交换。
如当膨润土-水系统中同时含有Ca2+和Na+时就会发生如下离子交换：钠化改性通过改变各种外界因素，促使反应平衡向右移动，大部分的Ca2+被Na+置换，获得性能优异的钠基土。
1.2 钠化影响因素钠化反应受钠化剂的种类、用量，反应温度，陈化时间，体系pH等影响。
张颖心等[4]采用悬浮法进行正交实验，得出各因素对指标影响程度的主次顺序为：体系的 pH值>钠化剂的用量>反应时间>反应温度。
增加钠化剂的用量和反应时间都可使钠化效果明显增强，但超过一定量反而不利于钠化，降低生产效率。
具体影响参数的制定，要视不同产地原土性质，通过实验确定。
1.3 钠化工艺及改进现状钠化方法一般分为干法、湿法和半干法，具体在实际中运用的人工钠化途径有悬浮液法、挤压法、堆场法、双螺旋法等，不同方法各有缺点。
湿法工艺繁琐，由于需加入大量水，给最后水土分离带来困难。
虽然钠化效果较好，但钠化时受影响因素比较多，在生产中对设备和技术的要求比较高。
干法主要缺点是钠化时间长而且只能部分钠化，产品质量不均匀，不可能达到天然优质钠土性能指标。
半干法不能完全把片状钙蒙脱石剥离开来，一些可交换离子无法被交换[5]。
改进现有钠化工艺的重点是寻找一种能集各种方法的优点而且经济实用的钠化方法。
汤松然等[6]发明了阻流湿挤压钠化法，带筛板阻流的螺旋挤压具有强力剪切和剥离作用，使更多的晶片破断、畸变、扭曲，从而有更多的可交换阳离子裸露，及时地剥离掉颗粒表面的钠化膜，增加了钙离子交换的机会，使盐基反应更加彻底。
高熙英等[7]采用水选法对膨润土进行三级提纯，在二、三级提纯过程中进行二次钠化，制备的钠基膨润土水化特性各项指标明显提高。
我国的科技工作者还发现采用超临界处理法，膨润土在温度、压力达到化学平衡时，高层电位变低层电位，吸钠力最强。
但由于必须知道膨润土的超临界点，所以此法未在工业上得以推广[8]。
2 无机柱撑膨润土无机柱撑膨润土的研究虽然晚于有机柱撑膨润土，但由于其更强的吸附性能、耐高温性，近些年来成为膨润土矿物研究的热点[9]。
大量的羟基金属柱撑膨润土被合成，关于羟基离子插层机理的研究也不断深入，为高稳定性的膨润土的生产、应用铺平道路。
2.1 柱撑原理膨润土的膨胀性、离子交换性使得水解的多聚金属羟基离子被交换进入层间，经过高温焙烧，柱化剂脱羟基形成稳定氧化物，柱撑在膨润土层间形成多孔结构。
柱化剂进入粘土层间，在未焙烧前与粘土层间只存在简单的静电吸引力这已基本无异议，但在焙烧之后，对于无四面体取代的粘土柱撑机理，现有两种不同的观点。
一种认为焙烧后粘土层与柱子之间不反应，柱子脱水后由两者之间的内聚力结合。
另一观点则认为焙烧后粘土四面体结构发生重排，导致四配位硅发生翻转与柱撑柱子形成共价键，从而使多孔性网络结构得到稳定[10]。
2.2 制备方法（1）天然膨润土提纯、钠化：天然膨润土多为钙基，且蒙脱石含量一般不超过80%。
利用湿法或干法进行提纯，使蒙脱石含量不低于90%。
由于钠基土在水中分散性好，膨胀性和阳离子交换性明显高于钙基土，为便于羟基金属离子进入层间，要对提纯后的原土进行钠化改性。
（2）柱化剂的合成：柱化剂的合成是制备无机柱撑膨润土至关重要的一步，羟基金属离子的聚合度越高，制备的柱撑土性能越优异。
目前合成技术较为成熟的有OH-Al、OH-Cr、OH-Fe，人们对Al离子的水解认识最为深刻，认为Al离子以Al13聚体即Keggin离子进入层间，柱撑效果最好[11]。
合成时，通过控制[OH-]/[Mn+]比例（Mn+代表金属离子浓度）、反应时间、老化温度和时间，采用滴定法或离子交换法制备出聚合度合适的柱化剂。
（3）柱撑反应：将制备的柱化剂缓慢滴加到一定浆度的钠基膨润土悬浮液，不断搅拌使其在一定温度下发生柱化反应。
（4）洗涤和烘干：制备的柱撑膨润土用去离子水洗涤数次，105 ℃下烘干。
2.3 无机柱撑膨润土的研究进展Vaughan等[12]首次合成无机柱撑膨润土并用于催化剂和吸附剂以来，柱撑粘土的研究越来越收到关注。
主要研究集中在合成稳定性高、层间距大的各种单基、复合无机柱撑土以及改进柱撑工艺，促进合成的规模化、工业化。
李仲民等[13]在铁离子毫摩尔数与膨润土克数之比等于10；Na2CO3 /Fe(NO3)3摩尔比为0.5条件下成功制备了羟基铁柱撑膨润土，层间距达到4.09 nm，并论证了膨润土层间距与柱撑剂的粒度和荷电性能有关。
采用传统的单组分多核聚羟基金属阳离子进行柱撑，所得的产物往往层柱不均匀，孔径分布较宽，热稳定性不高。
研究表明，在柱撑过程采用混合交联剂（聚羟基多金属阳离子）形成的复合型交联粘土的热稳定性明显比单一交联剂的层状粘土材料好，此外由于第二种成分的添加，还可使层状粘土的催化功能得到调整。
曹明礼等[14]采用共聚法合成Al-Cr柱化剂，制备了羟基Al-Cr复合柱撑膨润土，最大层间距为1.919 4 nm，500 ℃煅烧后稳定在1.731 3 nm，具有较强的热稳定性。
此外，关于Al-Zn，Al-Ce，Fe-Si，Fe-Ti复合柱撑膨润土的合成也均有文献报道[15-18]。
在无机柱撑膨润土合成工艺方面，除了传统的离子交换法、水热法外，景晓燕等[19]在超声波作用下制备了Al-Cu柱撑膨润土，层间距、比表面积和热稳定性都显著提高，大大缩减了制备时间。
韦科陆[20]利用微波辅助合成了 Al-Zr柱撑膨润土，微波的热效应可以使得更多的柱撑剂进入膨润土层间并加快柱撑反应速度，从而使得形成的内部孔道较多。
目前对于插层剂如何进入到层间的方法比较成熟，但对于插层后柱撑柱修饰方面的研究还比较少，而对柱的刚性修饰，防止其坍塌是柱撑的最终目的。
经济型柱撑剂的合成，以及高稳定性膨润土的开发，生产及应用，膨润土的回收利用，这些仍是今后研究的重点。
3 结束语随着膨润土提纯、钠化工艺的改进，无机柱撑机理研究的深入，合成条件、工艺的提高，应用范围不断的扩展，膨润土这种天然纳米材料将在高层次应用中发挥更重要的作用。
【相关文献】［1］姜桂兰，张培萍. 膨润土加工与应用[M]. 北京: 化学工业出版社,2005.［2］鞠建英，申东铉. 膨润土在工程中的开发与应用[M]. 中国建材工业出版社, 2003.［3］曹曦，徐熙，郑水林. 无机柱撑膨润土的研究进展及应用[J]. 中国非金属矿工业导刊,2011(3): 19-22.［4］张颖心，钟大勇，张天胜. 低品位钙基膨润土矿粉的直接钠化研究[J]. 化工矿物与加工, 2002(10): 10-13.［5］裴锐南. 对钙基膨润土钠化改型研究[J]. 广西轻工业,2008(5):24-25.［6］寇从诗汤松然. 钙膨润土钠化技术[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程),1996(4): 56-58.［7］高熙英，任飞，宫葵. 优质钠基膨润土制备新工艺[J]. 化学工程师,2005(4): 67-68.［8］鞠建英. 防渗膨润土的研究及其在工程中应用[J]. 水利水电科技进展,2000, 20(5): 27-29. ［9］曾秀琼. 柱撑蒙脱石的制备、表征及其在废水处理中的应用[D]. 杭州：浙江大学, 2003. ［10］邹朋辉. 交联改性膨润土的制备与表征[D]. 哈尔滨：哈尔滨工程大学, 2006.［11］甘学锋. 柱撑蒙脱石的制备研究[J]. 广东化工. 2009(7): 56-58.［12］Vaughan, Roger D E W, J Lussier E A. Pillared interlayered clay materials useful as catalysts and sorbents[J]. USP, 1979: 76-90.［13］李仲民，童张法，蒋月秀，等. 羟基铁柱撑剂性能对柱撑蒙脱土层间距的影响[J]. 高校化学工程学报, 2007(3): 543-546.［14］曹明礼，余永富，曹明贺. 羟基铝-铬复合柱撑蒙脱石的制备与表征[J]. 中国非金属矿工业导刊,2002(6): 17-19.［15］景晓燕，邹朋辉，葛强，等. AlZn柱撑膨润土的制备与表征[J]. 化学与黏合, 2006, 28(4): 233-235.［16］丁述理，李萍，杜振川，等. AlCe柱撑蒙脱石的制备与结构特征[J]. 河北建筑科技学院学报, 2000, 17(4).［17］丛兴顺. FeCrSi柱撑蒙脱石催化剂的合成及表征[J]. 工业催化, 209,17(8): 34-38.［18］高剑，吴棱，梁诗景，等. 铁钛双金属共柱撑膨润土光催化-Fenton降解苯酚[J]. 催化学报,2010(3): 317-321.［19］景晓燕，吕维忠，谭淑媛. Al-Cu柱撑蒙脱土的超声制备与表征[J].化学工程师, 2007(11):8-11.［20］韦科陆. 微波辅助制备柱撑膨润土对CrⅥ及染料吸附机理研究[D].南宁：广西大学, 2010.。