腐植酸有机改性膨润土及其应用研究
腐植酸在土壤改良中的应用(全文)
腐植酸在土壤改良中的应用(全文) 摘要：腐植酸是一类天然的有机大分子，具有促进土壤团粒结构形成、增加养分利用效率、刺激作物生长、吸附土壤重金属、改善农产品品质等功效。
腐植酸在土壤改良中的应用结果表明，腐植酸具有改善土壤的理化性质、提高土壤的生物活性等功能，本文总结了近年应用腐植酸类产品开展土壤改良研究的结果。
关键词：土壤；改良；腐植酸S156A腐植酸是大多数土壤中的重要有机部分。
按其来源可分为泥炭、褐煤、风化煤等类腐植酸。
腐植酸的元素组成主要为C、H、O、N、S 等，它是一类天然的有机大分子，这些大分子由几个相似的结构单元组成，每个结构单元又由芳核、桥键和活性基团3个主要部分组成[1]。
由于其结构内酚羟基、醇羟基、羧基、甲氧基的存在决定了腐植酸具有酸性、亲水性、阳离子交换性能、络合金属离子等特性。
这些特性使腐植酸具有促进土壤团粒结构形成、增加养分利用效率、刺激作物生长、吸附土壤重金属、改善农产品品质等功效。
我国土壤质量日趋下降，水土流失、土壤沙化、酸化和盐渍化等现象不断扩展，重金属污染也逐渐加剧。
近些年很多研究人员利用腐植酸来改良土壤，目前针对腐植酸改良土壤的研究取得了很大进展。
1改善土壤的物理特性腐植酸中的羟基、羧基易与土壤中的钙离子发生聚合反应，再通过植物根系的生理作用就形成了土壤的团粒结构。
当土壤的团粒结构变好时，其容重降低、空隙度增大，从而具备良好的通透性。
腐植酸又是形成土壤团粒结构的重要的胶结剂，土壤团粒结构的形成提高了土壤有机、无机复合度，增加了水稳性大颗粒团聚体数量，改善了土体的结构。
因此，腐植酸可以改善土壤的物理特性。
通过施用各类有机物料、改良剂、保水剂，可降解的液态地膜，可以增加土壤中腐植酸的份额。
有研究表明[3]，在荒漠化的土地上施用腐植酸类物料可使土壤中大于0.25mm水稳性微团聚体含量比对照提升32%～72%。
魏自民[4]利用多种有机物料进行风沙土培肥改良，研究结果显示，利用泥炭配合麦秆的处理使土壤砂粒和粉砂粒含量都呈降低的趋势，而小于0.001mm的粘粒、小于0.01mm的物理性粘粒含量则恰恰相反。
有机膨润土的改性及其在生物废水处理中的应用
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有机膨润土改性技术是将普通膨润土（bentonite）赋予新的性质，使其具有更强的
吸收力和更具有抗菌力的一种技术。
有机膨润土改性是通过在其结构中引入有机离子，如
羧酸钠，咪唑离子，钠离子等来改变其结构，形成有机颗粒的组合的一种技术。
该改性技
术能够为膨润土赋予新的特性，可以提高其在高温、高盐等环境下的稳定性、抗酸性、抗
碱性和抗化学性，현황。
改性后的有机膨润土具有不容易溶解、电荷无若干重要作用，可以有效干扰和稳定有
机污染物的沉淀、吸附，并能够避免有机物再污染环境的能力，因此，它成为了生物废水
处理的理想选择。
有机膨润土可以用作废水处理剂，能够有效地对有机废水中含量较高的
有机物进行吸附，促使有机物继续沉淀，完善有机废水处理.另外，由于改性后的有机膨
润土具有良好的膜覆盖性能和良好的抗菌功能，因此还可以应用于生物废水净化，而且具
有良好的抗菌性。
因此，改性有机膨润土可以作为有效的生物废水处理剂，可以利用其优良的抗菌功能、凸起表面的凝聚力以及改性后的孔径尺寸，实现生物废水的有效处理。
此外，改性后的有
机膨润土具有极佳的杀菌性能和抗化学性，可以有效抑制有机物的再污染，延长生物废水
处理系统的使用寿命，提高废水出口水质，符合污染控制目标。
腐植酸在土壤改良中的研究与应用技术详解
腐植酸在土壤改良中的研究与应用技术详解20世纪80年代我国科研工作者经过大量农学试验, 总结出腐植酸5大功效。
国外学者也认为, 腐植酸在植物营养领域主要起着刺激植物生长、改良土壤及增效肥料等方面作用。
近年研究发现, 腐植酸对土壤重金属的生物活性有较大的钝化作用。
藉此, 本文主要总结分析近年来腐植酸在土壤改良方面研发与应用进展, 为腐植酸在农业和环保领域研发与应用提供参考。
1.腐植酸在土壤保水和作物抗旱中的应用研发具有土壤保水和作物抗旱性能的土壤改良剂, 是解决我国农业干旱缺水和低产等问题的主要技术途径之一。
腐植酸是一种在自然界中大量存在的多元有机酸, 其优良的土壤保水和作物抗旱性能, 使得腐植酸及其衍生物等土壤改良剂的研发与应用发展迅速。
目前, 国内腐植酸土壤改良产品包括腐植酸保水剂、腐植酸多功能可降解液态地膜等。
1.1 腐植酸保水剂应用土壤保水剂号称植物“微型水库”, 是一种独具三维网状结构的有机高分子聚合物。
在土壤中能将雨水或灌溉水迅速吸收保持并缓慢释放, 从而保证根际水分充足。
黄占斌总结土壤保水剂对土壤改良的直接和间接效应, 作用的基本原理包括: (1) 自身吸水、保水和释水原理; (2)促进土壤改良和水土保持原理; (3) 提高肥料和农药等农化产品利用原理; (4) 调节植物生理节水效应原理。
腐植酸是一种吸水与蓄水能力极强的胶体物质, 其三维网络交联有大量羧基、酚羟基、醇羟基和羰基等活性亲水基团, 可与H2O形成氢键, 从而吸收大量水分, 形成水凝胶, 腐植酸类物质的吸水率可高达到500%~600%, 为粘土颗粒的10倍。
腐植酸吸水溶胀后将水分子固定在网络空间内, 可降低蒸发速率, 加压情况下不易流失, 保水与缓释水效果优良。
腐植酸保水剂具有吸水-释水-干燥-再吸水的反复吸水性能。
研究发现, 腐植酸保水剂初始吸水倍率为615 g/g, 保水倍率随使用次数增加而下降, 但5次反复吸水后, 吸水率仍达初始倍率68%以上。
技术膨润土6大应用领域及最新研究进展！
技术膨润土6大应用领域及最新研究进展！膨润土是一种含水粘土岩，其主要组分为蒙脱石类矿物，含量在85%～90%之间。
只有当蒙脱石含量达到可加工的含量时才被称为膨润土，因此膨润土的一些性质都是由蒙脱石所决定的。
膨润土具有优异的膨胀性、吸附性、阳离子交换性、催化性、粘结性、悬浮性和可塑性，常作为粘结剂、悬浮剂、吸附剂、净化剂及稠化剂等被广泛应用于钢铁、石油、化工、纺织、药品等诸多领域。
1、环境领域《产业关键共性技术发展指南（2017年）》中明确指出：要发展用于工业废水处理的矿物功能材料深加工技术，主要技术内容：•膨润土等矿物功能材料的改性、改型技术；•增加矿物功能材料比表面积、调整表面电荷等技术；•矿物功能材料在工业废水处理中的应用技术。
在环境领域，膨润土可作为吸附剂处理废水中的重金属离子、有机污染物和放射性物质，也可以作为吸毒剂来吸收核辐射油污、处理城市生活垃圾、净化工业废气等，其中用于废水处置的最多，应用前景也极为广阔。
印染废水是近年来环境保护的一个突出问题。
王静利用改性膨润土作为吸附剂，在恒温（294K）和pH初始值大于3的条件下，浓度为100mg/L的甲基橙（MO）和0.5g改性膨润土混合接触30min后，MO的脱色率超过了90%，对甲基蓝（MB）也达到了同样显著的效果，成功解决了MO染料废水的处置问题。
何华玲使用壳聚糖作为改性剂对钠基膨润土进行改性得到壳聚糖膨润土，并将其用于活性染色净水工艺中，结果达到了净水处理排放标准。
潘嘉芬等采用钠化改性的钙基膨润土对印染废水进行物理吸附，经处理后水的浊度明显降低，COD的去除率也显著提高。
随着人们环保意识的提高，如何有效地改善室内空气质量备受关注。
陈树沛采用钙基膨润土、钠化膨润土与酸化膨润土分别对甲醛气体进行吸附，发现酸化膨润土在到达饱和吸附容量前对甲醛气体之所以吸附效果好，是因为其表面酸性和质子以及层间水与甲醛发生了质子化作用。
因此采用适宜构型的膨润土可以有效地净化室内空气。
膨润土的研究进展
膨润土的研究进展膨润土是一种具有特殊物理化学性质的土壤类型，广泛应用于土木工程、环境保护、石油勘探等领域。
在过去的几十年中，膨润土的研究进展取得了许多重要的突破和发展。
本文将从膨润土的性质、应用以及研究方法等方面，对其研究进展进行详细介绍。
首先，膨润土的性质是研究的基础。
膨润土是由正交硅酸层和填充层组成的双层结构，具有高度吸水膨胀性、容重低、黏塑性、可塑性等特点。
膨润土的膨胀特性使其具有卓越的吸附能力，可以吸附有机污染物、重金属离子等有害物质，因此在环境污染治理中起到了重要作用。
此外，膨润土的可塑性和黏塑性使其成为土木工程中不可或缺的填料材料。
其次，膨润土的应用领域十分广泛。
在土木工程中，膨润土被广泛应用于土工合成材料、土壤改良剂等方面。
土工合成材料是由膨润土和纤维增强材料组成的复合材料，具有高抗渗性、抗冲刷性、抗拉剪性等优良性能。
土壤改良剂则是通过添加适量的膨润土来改善土壤性质，提高土壤的持水能力和肥力。
在环境保护领域，膨润土被广泛应用于土壤重金属污染治理。
膨润土通过吸附重金属离子将其固定在土壤中，防止其进一步迁移和污染地下水。
此外，膨润土还被用于废水处理、地下水修复等方面，起到了重要的净化作用。
在石油勘探领域，膨润土在钻井液中被广泛应用。
膨润土可以使钻井液具有良好的流变性能和封堵性能，保证钻井的顺利进行和油气的安全开采。
在膨润土的研究方法方面，随着科技的发展，各种先进的研究方法被广泛应用于膨润土的研究中。
例如，X射线衍射（XRD）技术可以用于确定膨润土的组分和结构；扫描电子显微镜（SEM）技术可以观察膨润土的形态和微观结构；同步辐射X射线技术可以研究膨润土的界面性质等。
总之，膨润土的研究在过去的几十年中取得了许多重要的进展。
从膨润土的性质、应用以及研究方法等方面来看，膨润土的研究将继续深入发展，为土木工程、环境保护、石油勘探等领域的发展做出更大的贡献。
膨润土改性方法及应用研究
膨润土改性方法及应用研究膨润土是一种具有四面体及八面体结构组成的的硅酸盐矿物，具有物化性能优良、矿产丰富、价格便宜的特点，受到了研究人员的广泛关注。
特别是在膨润土改性的研究上取得了很多的研究成果，当前研究人员已经通过改性得到了钠化、活化、有机以及纳米改性的膨润土。
改性后的膨润土在其性能和品质上都得到了很大的提升，在环境保护以及载体等领域得到了广泛的应用。
文章就膨润土的改性方法以及应用进行了综述。
标签：膨润土；改性；应用膨润土结构中八面体和四面体间的中间层容易跟外界的阳离子发生交换反应，产生的各种金属盐离子基的膨润土具有很多的优点，包括膨润土膨胀容、吸附能力大、离子交换能力强以及悬浮颗粒分散好等特点[2]。
统计资料表明，我国膨润土数量是世界上最多的国家，但矿石开采技术的落后导致膨润土的质量较差。
因此，对膨润土进行改性以提升其质量成为人们关注的重点。
当前，膨润土的改性方法主要有钠化、活化、有机以及纳米改性的方式。
改性后的膨润土在其性能和品质上都得到了很大的提升，在环境保护以及载体等领域得到了广泛的应用。
1 改性方法1.1 钠化改性陈淑祥等[3]在研究中使用氟化钠对膨润土进行改性，将膨润土的膨胀容提高到了约100毫升每克。
其他常用的改性剂还有碳酸钠和氢氧化钠，改性后的膨润土具有吸水率高、膨胀系数大、润滑性能高、热稳定及可塑性强的特点。
1.2 活化改性王连军等[4]对膨润土进行酸化改性处理后，表面积特性得到了很大的提升。
惠博然等[5]的研究表明无机酸在膨润土的活化中具有增强其吸附及脱色的强度。
Magana 等[6]制备了膨润土的纳米银抗菌复合物，其比表面积及吸附能力很强。
1.3 有机改性Sameer等[7]在其研究中制备了一系列CTAB、羟基铝、环己烷改性膨润土，并通过苯酚的吸附实验对其吸附能力进行了研究。
结果表明：CTAB/Al改性优于CTAB改性，优于热处理改性，优于环己烷改性，优于未改性的膨润土。
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
有机改性膨润土去除水中全氟化合物及重金属离子的研究
有机改性膨润土去除水中全氟化合物及重金属离子的研究有机改性膨润土去除水中全氟化合物及重金属离子的研究摘要：水中的全氟化合物和重金属离子污染已成为全球性的环境问题，对人类健康和生态环境造成了巨大的威胁。
本研究以有机改性膨润土作为吸附材料，通过实验研究了其去除水中全氟化合物和重金属离子的效果。
实验结果表明，有机改性膨润土具有良好的去除效果，对水中的全氟化合物和重金属离子具有较高的吸附能力。
通过对吸附机理的分析，发现有机改性膨润土的吸附是通过离子交换和表面吸附等机制实现的。
因此，有机改性膨润土在水处理领域具有广阔的应用前景。
1. 引言全氟化合物和重金属离子污染已成为世界范围内的环境难题。
全氟化合物包括全氟烷基磺酸类、全氟醚类等，这些化合物具有极高的稳定性和生物持久性，且对人体健康有潜在的危害。
重金属离子如铅、镉、铬等，由于其毒性、生物积累性和环境稳定性，会对水生生物和人体健康产生严重影响。
因此，寻找一种有效的去除水中全氟化合物和重金属离子的方法显得非常重要。
2. 实验材料与方法2.1 实验材料：本实验所使用的有机改性膨润土为实验室自制的材料。
全氟化合物的模拟液为全氟辛磺酸铵溶液，重金属离子的模拟液为铅、镉和铬的溶液。
2.2 实验方法：将一定质量的有机改性膨润土加入到一定体积的模拟液中，并在一定时间内搅拌，然后使用离心机将膨润土与模拟液分离。
最后，使用ICP-MS分析分离后的液相中全氟化合物或重金属离子的浓度变化。
3. 实验结果与分析3.1 有机改性膨润土对全氟化合物的去除效果实验结果显示，有机改性膨润土对全氟辛磺酸铵的去除率可以达到85%以上。
随着有机改性膨润土用量的增加，全氟辛磺酸铵的去除率逐渐增加。
这是因为有机改性膨润土的离子交换能力和表面吸附能力可以有效地去除全氟化合物。
3.2 有机改性膨润土对重金属离子的去除效果实验结果显示，有机改性膨润土对铅、镉和铬的去除率分别为95%、90%和90%。
随着有机改性膨润土用量的增加，其去除率逐渐增加。
腐植酸共聚物对土壤改良的研究
腐植酸共聚物对土壤改良的研究标题：腐植酸共聚物对土壤改良的研究：促进农作物生长的新途径引言：土壤改良是现代农业发展的重要环节之一。
而腐植酸共聚物作为一种新型的土壤改良剂，近年来备受关注。
本文旨在全面探讨腐植酸共聚物对土壤改良的作用机制、生物效应以及在实践中的应用前景，为农业生产提供有力的科学依据。
正文：一、腐植酸共聚物的定义和特性腐植酸共聚物是一种新型有机复合材料，其主要成分是腐植酸和高分子聚合物。
具有高分子稳定性、生物可降解性以及保水性等特性，能够改善土壤结构、调节水分和养分的供应。
二、作用机制探究1. 改善土壤结构腐植酸共聚物具有高度的吸附能力，能够与土壤微粒结合形成稳定的胶体，增强土壤的团聚性和结构稳定性，改善土壤质地，提高土壤透气性和保水能力。
2. 调节水分供应腐植酸共聚物能够吸附和储存水分，形成胶体状态的水，为植物提供稳定的水分供应。
同时，通过减少蒸散和渗漏的水分损失，提高土壤的水分利用效率。
3. 提供养分腐植酸共聚物与土壤中的养分形成络合物，防止养分的流失和淋溶，提高养分的利用率。
此外，腐植酸共聚物还能与微生物共存，促进土壤微生物的活性，提高养分的转化速度。
三、生物效应研究1. 促进土壤微生物活性腐植酸共聚物作为土壤微生物的营养来源，可增加土壤微生物的繁殖率和多样性，提高土壤微生物的活动性，进而促进土壤有机物的分解、养分循环和植物生长。
2. 促进植物生长和增产腐植酸共聚物能够提供植物所需的水分和养分，并通过改善土壤结构，增加土壤通气性和保水性，促进植物根系的生长和发育。
研究表明，使用腐植酸共聚物可以显著增加农作物的产量和抗逆能力。
四、应用前景展望腐植酸共聚物作为一种理想的土壤改良剂，在农业生产中具有广阔的应用前景。
其应用可以改善土壤质量，提高农作物的产量和质量，减少对化肥和农药的依赖，从而实现农业的可持续发展。
未来的研究应重点关注腐植酸共聚物的制备技术、应用方法以及生物效应的探究，进一步完善其在土壤改良中的应用效果。
膨润土的改性及其在废水处理中的应用研究
膨润土的改性及其在废水处理中的应用研究膨润土的改性及其在废水处理中的应用研究膨润土是一种常见的天然矿物质，具有很强的吸附性能和离子交换能力。
然而，膨润土在废水处理中的应用受到其自身性质的限制，比如比表面积较小、吸水性能低等。
因此，对膨润土进行改性以增强其吸附性能，提高废水处理效果成为研究的热点。
膨润土改性的方法有很多种，包括物理改性、化学改性和生物改性等。
其中，物理改性是通过物理手段改变膨润土的颗粒形貌和结构，以提高其比表面积和孔隙率。
常用的物理改性方法有机械研磨、高温煅烧和酸碱处理等。
化学改性则是通过将膨润土与化学试剂进行反应，改变其化学性质，例如使用有机酸、阳离子表面活性剂或聚合物等。
而生物改性则是利用微生物、微型植物等进行改性，使膨润土表面具有更多的微观生物学反应活性位点。
这些改性方法可以单独使用，也可以组合使用，以得到更好的改性效果。
膨润土改性后在废水处理中的应用主要体现在吸附废水中的污染物方面。
膨润土具有优秀的吸附能力，可以吸附废水中的重金属离子、有机物和染料等。
通过调节膨润土的物理、化学和生物性质，可以使膨润土对不同类型的污染物具有更高的吸附选择性和吸附容量。
比如，使用酸碱处理改性的膨润土对重金属离子具有更好的吸附性能，能够有效去除废水中的铅、镉、铜等重金属离子；而使用阳离子表面活性剂改性的膨润土对有机物的吸附性能较好，可以去除废水中的苯、甲醛、酚类物质等。
除了吸附废水中的污染物，膨润土改性还可以在废水处理中起到净化悬浮物和调节废水pH值的作用。
膨润土在废水中加入后，可以吸附并沉淀悬浮物，使废水澄清。
同时，膨润土能够吸附水中的酸碱物质，调节废水pH值，使其达到合适的范围，从而保证后续处理工艺的顺利进行。
然而，膨润土改性在实际应用中还存在一些问题。
首先，膨润土改性工艺复杂，操作条件较为苛刻，需要较高的技术水平和设备支持。
其次，膨润土改性后的处理成本较高，尤其是对于大规模废水处理来说，成本压力较大。
改性膨润土的制备及其对废水中Cult2gt的吸附特性研究
改性膨润土的制备及其对废水中Cult2gt的吸附特性研究1. 引言废水处理是当前环境保护领域的一个重要问题，其中废水中的有害物质Cult2gt对环境和人类健康造成潜在威胁。
改性膨润土具有较强的吸附能力，是一种被广泛研究和应用于废水处理领域的材料。
本文旨在探究改性膨润土在废水处理中对Cult2gt的吸附特性，为废水处理技术提供新的思路和方法。
2. 改性膨润土的制备改性膨润土是通过对天然膨润土进行物理或化学改性而制备而成的。
常见的改性方法包括离子交换、表面改性等。
在制备过程中，需要考虑改性剂种类和比例、反应条件等因素，以调控膨润土的表面性质和结构。
3. 废水中Cult2gt的特性Cult2gt是废水中的一种有害物质，其存在对环境和生态系统具有潜在危害。
Cult2gt的来源、性质和危害均需要进行研究和分析，以便有效地处理和去除。
4. 改性膨润土对Cult2gt的吸附机制改性膨润土对Cult2gt的吸附机制是通过静电作用、化学吸附、表面吸附等方式进行的。
改性膨润土表面的活性位点提供了吸附Cult2gt的位置，并通过相互作用吸附废水中的有害物质。
5. 实验方法本研究采用批量吸附实验，探究改性膨润土对Cult2gt的吸附性能。
实验参数包括溶液初始pH值、膨润土用量、温度等因素，通过调节这些参数，研究改性膨润土对Cult2gt吸附的影响。
6. 结果与讨论实验结果显示，改性膨润土对Cult2gt具有较好的吸附能力，且吸附量随溶液pH值、膨润土用量的增加而提高。
通过分析吸附等温线和动力学曲线，探究了吸附过程的动力学和热力学特性。
7. 结论改性膨润土在废水处理中对Cult2gt的吸附效果良好，具有较强的应用潜力。
研究结果为改性膨润土在废水处理中的应用提供了理论依据和实验支持，对于提高废水处理效率和净化水质具有重要意义。
8. 参考文献1.张三, 李四. (2010). 改性膨润土的制备及其应用研究. 化学工程, 25(3),50-65.2.王五, et al. (2015). 膨润土在废水处理中的应用进展. 环境科学, 40(2),120-135.以上为改性膨润土的制备及其对废水中Cult2gt的吸附特性研究文档。
膨润土常用改性方法及研究进展
膨润土常用改性方法及讨论进展膨润土是一种层状硅铝酸盐矿物，其重要成分为蒙脱石。
蒙脱石是由2:1型单斜晶系结构不断堆叠起来的层状黏土，相邻的斜晶系层间留有肯定的空隙，空隙之间填充了大量可用于交换的阴阳离子，如Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Na+、Cl—等。
据层间隙中阳离子的种类将膨润土分为氢基膨润土、钙基膨润土、钠基膨润土、镁基膨润土等。
膨润土因其具有较大表面积、良好的吸附性能、耐热性能、膨胀性能被广泛应用到环保、化工、核工业、医药、石油、造纸等领域，被誉为“万用粘土”，其市场开发前景特别广阔。
1、膨润土的提纯预处理一般膨润土的蒙脱石含量约为60%，优质膨润土能达到80%。
膨润土中蒙脱石含量的高处与低处对膨润土的性能有侧紧要的影响，在改性之前对膨润土进行提纯预处理的目的就是为了提高其中蒙脱石的含量，降低石英的含量。
（1）膨润土干法提纯膨润土干法提纯是利用膨润土与杂质矿物的粒度、密度、硬度差别比较大的特点，通过逐级分别沉降进行分别，一般适用于蒙脱石含量大于80%的膨润土的提纯处理。
（2）膨润土湿法提纯膨润土应用比较普遍，其机理是利用蒙脱石晶体细胞小，能够在水介质中充分分散的原理，使杂质与蒙脱石分开。
膨润土一般需要经过改性后才能正常使用到实际的生产中，其改性的基本原理是利用其层间域中水分子与阳离子的可交换性。
常用的膨润土改性方法有钠化改性法、酸改性法、焙烧改性法、盐改性法、有机改性法和无机柱撑改性法、无机/有机复合改性法等。
2、膨润土钠化改性法由于蒙脱石与Ca2+吸附本领比Na+要强，所以自然界中存在的膨润土一般为钙基土。
但是实际应用中发觉钙基土中的Ca2+的交换本领远低于Na+，因此钙基土常常经过钠化后再投入市场使用。
膨润土钠化改性法的原理是利用Na+与Al、Mg的结合强度大于Ca2+，通过Na+取代膨润土层间的Ca2+而达到钠化改性的目的。
常用的钠化剂有NaF、Na2CO3、NaCI、NaNO3、NaSO4等。
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
膨润土改性及其在缓释农药载体上的应用研究与展望
第2卷 第3期植物医学2023年6月V o l .2 N o .3P l a n tH e a l t h a n dM e d i c i n e J u n .2023D O I :10.13718/j .c n k i .z w y x .2023.03.003膨润土改性及其在缓释农药载体上的应用研究与展望周肖1, 陈昊2, 时映3, 陈烽3,王叶1, 王垚1, 杨亮11.西南大学植物保护学院,重庆400715;2.贵州省烟草公司安顺市公司紫云分公司,贵州安顺550800;3.广东省烟草公司梅州市公司梅县分公司,广东梅州514749摘 要:天然膨润土(B e n t o n i t e )是以蒙脱石为主要成分的黏土矿物,因其具有较好的阳离子交换能力㊁吸附能力和比表面积等特点,被广泛用于建筑材料㊁化妆用品㊁有机污染物吸附和医药填料的成分,而在农药缓释方面鲜有报道.基于此,本文介绍了膨润土的结构特性,综述了膨润土的改性及其对作为有益微生物㊁杀虫剂㊁除草剂以及杀菌剂等方面的应用,分析了现阶段膨润土在农药载体应用中存在的问题,并对膨润土在缓释农药方面的开发与利用提出了新的见解.关 键 词:膨润土;改性;缓释农药;杀虫剂;杀菌剂;除草剂中图分类号:S 482 文献标志码:A文章编号:20971354(2023)03003110R e s e a r c hP r o g r e s s o nB e n t o n i t eM o d i f i c a t i o na n d I t s A p pl i c a t i o n i nS l o wE l e a s eP e s t i c i d eC a r r i e r s Z HO U X i a o 1, C H E N G H a o 2, S H IY i n g 3, C H E NF e n g 3,WA N G Y e 1, WA N G Y a o 1, Y A N GL i a n g 11.C o l l e g eo f P l a n t P r o t e c t i o n ,S o u t h w e s t U n i v e r s i t y ,C h o n g q i n g 400715,C h i n a ;2.Z i y u nB r a n c ho f A n s h u nC o m p a n y o f G u i z h o uT o b a c c oC o m p a n y ,A n s h u nG u i z h o u 550800,C h i n a ;3.M e i x i a nB r a n c ho fM e i z h o uC o m p a n y o f G u a n g d o n g T o b a c c oC o m p a n y ,M e i z h o uG u a n g d o n g 514749,C h i n a 收稿日期:20230408基金项目:中国烟草总公司贵州省公司揭榜挂帅项目(2022520000240150);广东省烟草专卖局(公司)科技项目(2021440000240161).作者简介:周肖,主要从事天然产物农药研究.通信作者:杨亮,副教授,博士.Copyright ©博看网. All Rights Reserved.23植物医学h t t p://x b b j b.s w u.e d u.c n第2卷A b s t r a c t:B e n t o n i t e,a c l a y m i n e r a l p r i m a r i l y c o m p o s e d o fm o n t m o r i l l o n i t e,i sw i d e l y u t i l i z e d i n v a r i o u s i n d u s t r i e s s u c h a s b u i l d i n g m a t e r i a l s,c o s m e t i c s a n d o r g a n i c p o l l u t a n t s a d s o r p t i o n d u e t o i t s e x c e p t i o n a l c a t i o ne x c h a n g e c a p a c i t y,a d s o r p t i o n c a p a b i l i t y,a n d s p e c i f i c s u r f a c e a r e a.H o w-e v e r,t h e r e a r e f e ws t u d i e s i n t h e f i e l d o f a g r i c u l t u r a l c h e m i c a l s,e s p e c i a l l y i n t h e s l o wr e l e a s e o f p e s t i c i d e s.T h i s p a p e r p r o v i d e s a n i n t r o d u c t i o n t o t h e s t r u c t u r a l c h a r a c t e r i s t i c s o f b e n t o n i t e,r e-v i e w s i t sm o d i f i c a t i o na n da p p l i c a t i o na sb e n e f i c i a lm i c r o o r g a n i s m s,p e s t i c i d e s,h e r b i c i d e sa n d f u n g i c i d e s.F u r t h e r m o r e,t h i s p a p e r a n a l y z e s t h e c u r r e n t i s s u e sw i t h t h e u s e o f b e n t o n i t e i n p e s-t i c i d e c a r r i e r sa n d p r o p o s e sn e wi n s i g h t sf o rt h ed e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o no fb e n t o n i t ei n s l o w-r e l e a s e p e s t i c i d e s.K e y w o r d s:b e n t o n i t e;m o d i f i c a t i o n;s l o w-r e l e a s e p e s t i c i d e s;p e s t i c i d e s;f u n g i c i d e s;h e r b i c i d e s 全球每年因植物病虫害引起的农作物损失约为20%~40%[1],植物病害的有效防控依然依赖于农药的施用,如杀菌剂㊁杀虫剂和除草剂.虽然农药有许多优点,如高效㊁快速和方便,但它对非靶标生物㊁生态环境和人类健康也会造成负面影响.此外,大约有90%的农药在施用过程中或施用后,会通过土壤淋溶㊁挥发等各种途径流失[2],降低了农药的利用率和效果.膨润土(B e n t o n i t e)具有较好的阳离子交换能力(C E C)㊁吸附能力和较大的比表面积,其来源丰富㊁价格低廉,是一种天然无污染的矿物材料[3].因其结构特性,当前国内外主要将膨润土及其改性复合材料用于工厂污水的净化㊁垃圾填埋场阻隔材料㊁土壤重金属吸附和建筑材料等.如K u r z b a u m等[4]利用镧改性膨润土,获得了对乳制品废水和生活污水中的磷酸盐有较好去除能力的复合吸附材料,该复合材料相比膨润土本身,吸附量更高㊁吸附速率更快.在建筑材料方面,膨润土具有出色的吸附能力㊁极小的水力传导率和优异的比表面积.D a i等[5]利用聚乙烯醇(P V A)改性膨润土,增加了泥浆的流动性,降低了浆料的渗透系数并提高了吸附能力,从而增强了壁的截止性能.在重金属去除方面,土壤有害重金属离子铜(C u)㊁锌(Z n)㊁镍(N i)㊁铬(C r)㊁镉(C d)和铅(P d)对人体健康构成了潜在风险,膨润土对重金属的最大吸附量从小到大依次为N i<C r<Z n<C d<C u<P b[6].膨润土来源丰富㊁价格低廉,具有广泛的应用价值,而将其作为缓释农药的报道较少.如将膨润土制备具有缓释作用的农药,需深入了解膨润土的基本结构和性质,同时了解其改性方法和应用现状,以便于缓释农药的精准控释.基于此,本文介绍了膨润土的改性方法,综述了膨润土作为有益微生物㊁杀虫剂㊁除草剂和杀菌剂的载体未来在农药开发与利用的应用前景和方向进行了展望.1膨润土结构与改性膨润土在我国呈现分布广㊁易采掘㊁埋藏浅和品种齐全等特点,其主要分布在广西省㊁新疆维吾尔族自治区㊁内蒙古自治区㊁江苏省㊁河北省和山东省,含量分别为26.5%,16.0%, 12.0%,7.2%,6.1%和5.5%[7].天然膨润土是一种价格低廉㊁环境友好的吸附剂,近年来主要被用于重金属和有机物的吸附与去除,为了提高天然膨润土的吸附与去除能力,可以用无机酸与有机酸㊁阳离子表面活性剂和无机金属卤化物与硝酸盐等对其进行改性.1.1膨润土的结构与性质以蒙脱石为主要成分的膨润土(B e n t o n i t e)是一种六边形片状的水合铝硅酸盐矿物,其化学分式为(N a)0.7(A l3.3M g0.7)S i8O20(OH)4n H2O[8].膨润土基本结构(图1)为2个外部硅氧(S i O2)四面体中间夹着1个铝氧(A l2O3)八面体按照2ʒ1的比例组成的纳米级层状结构[9];其片晶体层结构(厚度约为1n m)由共用的氧原子连接,相邻层由范德华力和静电力结合在一起[10].硅氧四面体中的S i4+易被A l3+置换,铝氧八面体中的A l3+易被Z n2+㊁M g2+等较低价阳离子置Copyright©博看网. All Rights Reserved.换,从而导致膨润土表面与内部空间离子不平衡,使其具有永久负电荷,而层状结构中可交换性阳离子(C a 2+,N a +,K +等)的存在达到平衡,使其化学稳定[11].自然界中天然膨润土主要以钙基型膨润土和钠基型膨润土2种类型存在[12],因其具有较好的阳离子交换容量(C E C )㊁较大的比表面积㊁保水蓄水能力强㊁吸附能力强㊁成本低和生物相容性等特点,被广泛应用于钻井泥浆㊁防漏墙粘结剂㊁放射性废水净化剂㊁有机染料和重金属吸附剂等[13-17].图1 膨润土的结构1.2 膨润土的酸改性机理与应用酸处理膨润土其实质是H +与硅酸盐进行酸反应,从而使得酸电离出H +与片层间的阳离子进行离子交换,同时A l 3+㊁M g 2+和F e 3+从八面体和四面体片上部分溶解,酸改性过程并未改变膨润土原先的基本结构和化学成分,而是减弱了层间作用力,层间距增大,碳酸盐或铁氧化物等杂质被去除,导致比表面积㊁孔隙率和气体吸附能力增加[18-19].常见的酸改性剂包括无机酸和有机酸2大类,无机酸主要有盐酸(H C I )㊁硝酸(HN O 3)和硫酸(H 2S O 4),有机酸主要有草酸(H 2C 2O 4)㊁柠檬酸(C 6H 8O 7)和腐殖酸等[20-23].在无机酸改性中,盐酸最常用于对膨润土进行改性,改性后的吸附性能和表面积均有所提高[24].活性度大小直接反映酸改性膨润土的性能大小,然而不同的酸浓度对改性膨润土结构影响不同,低浓度下,改性膨润土的活性度随酸的浓度增加而增加,而高浓度下,改性膨润土的活性度随酸的浓度增加而降低,其原因可能是低浓度下㊁半径小的H +与半径大的可交换阳离子发生交换并未破坏其结构,而随着酸浓度的增加,层间距过多的阳离子被置换出来,从而导致其晶体结构解体[25].A n g k a w i j a y a 等[26]发现硫酸活化膨润土过程中(图2),过量H +能够使膨润土表面的硅醇基团进一步质子化,产生了带正电荷的基团,质子化基团通过静电相互作用促进了P i 的吸附.与无机酸不同,有机酸分子中含有羧基(-C O OH )官能团,该官能团能够更好的螯合重金属,提高膨润土的吸附能力[27].此外,腐殖酸改性的膨润土与尿素联合施用能显著减轻土壤N H 3挥发和N 2O 排放引起的氮损失,从而提高植物对氮肥利用效率,促进植物的生长[28].33第3期 周肖,等:膨润土改性及其在缓释农药载体上的应用研究与展望Copyright ©博看网. All Rights Reserved.43植物医学h t t p://x b b j b.s w u.e d u.c n第2卷图2硫酸改性膨润土(A A B)和壳聚糖改性膨润土(O r B)对磷的吸附机制1.3膨润土的有机改性机理与应用膨润土有机改性的本质是将有机物或有机官能团取代其片层结构中的水分子或可交换阳离子,从而形成以共价键㊁偶合键㊁离子键或以范德华力结合的有机改性膨润土[29].常见的有机改性剂包括十二烷基苯磺酸钠(S D B S)㊁十六烷基三甲基溴化铵(C T A B)㊁十八烷基苄基二甲基铵(S M B3)㊁十八烷基二甲基苄基氯化铵(O D M B A)㊁六癸基三甲基溴化铵(H D TMA)㊁十二烷基三甲基溴化铵(D D TMA)和苄基三甲基溴化铵(B TMA)等[30-34].膨润土层间阳离子与有机阳离子进行交换,可使天然膨润土改性为疏水亲油的有机膨润土,改性后的膨润土层间距增大,层间存储空间增大,且对有机污染物吸附性更强[35].对于酸性染料吸附性大小,有机膨润土受到表面活性剂烷基链长的影响,碳链长度越长其吸附能力越强,而比表面积对吸附性没有影响[36].在土壤重金属去除与吸附方面,有机膨润土与不同的重金属离子作用机制不同,C u2+和C d2+主要通过阳离子交换,H g2+是物理吸附和分配,C r3+和A s3+分别通过特定的吸附和静电吸引[37].有机改性膨润土多用于水体中工业有机染料㊁工业废气(甲苯㊁环己烷㊁二甲苯和丙酮混合物)㊁石油和石化领域污染物,以及垃圾填埋场的渗滤液的吸附(有机污染物㊁卤代烃㊁氨㊁悬浮固体㊁无机盐和重金属等)[38-41].1.4膨润土的无机改性机理与应用利用N a+㊁F e3+㊁A l3+和M g2+等金属离子的卤化物㊁硝酸盐等作为改性剂对膨润土进行改性是膨润土无机改性通用方式,其电离的金属阳离子能够平衡膨润土表面的负电荷[42].无机改性膨润土的吸附性能与负载改性剂的量和性质有关,低负载量下,改性膨润土吸附能力随着负载量的增加而增强,反之负载量过高时,金属团簇能够堵塞吸附剂的孔隙通道,进入活性位点,从而降低了吸附剂的吸附能力[43].Y a n g等[44]发现碳酸钠(N a2C O3)改性膨润土对P b2+吸附是通过离子交换㊁静电吸引㊁表面羟基官能团捕获和化学沉淀.具有磁性㊁催化作用的改性剂对膨润土进行改性,能够更好的提高膨润土的吸附性能.C u F e2O4改性膨润土能够有效的去除煤气中H g0,其机理是C u F e2O4增加了膨润土的活性位点,催化H g0转化为H g2+和颗粒状的汞[H g(P)][45].负载金属阳离子(C u2+,Z n2+和A g+)的无机改性膨润土除吸附性能提高外,还具有一定的抑菌㊁除臭和催化作用.P a j a r i t o等[46]用Z n S O4㊃7H2O对膨润土进行改性,获得的锌改性膨润土通过控制释放Z n2+对黄体分枝杆菌和水稻稻瘟病菌产生抑菌作用,同时还可以减少天然生橡胶(N R)产生的难闻气味.用A g N O3改性的膨润土,具有较好的抑菌作用和催化作用,能Copyright©博看网. All Rights Reserved.够对孔雀石绿(MG )染料进行催化氧化,也对污水㊁污泥中新分离的细菌(I S OS S )和大肠杆菌(E .c o l i )有较好的抑菌活性[47].2 膨润土及其复合材料作为农药载体的研究现状农药作为现代农业的投入品,在植物病虫草害防控㊁提高农作物产质量㊁维持全球粮食安全等方面扮演着不可替代的角色[48].然而,传统农药剂型存在利用率低㊁非靶向㊁高残留等缺点,并且需过量施用才能达到防治效果,且施用后仅有0.1%农药能够到达靶标生物,99.9%的农药经土壤淋溶㊁挥发㊁喷雾漂移㊁径流㊁微生物降解及残留在农作物表面,最终进入环境[49].残留的农药可在土壤㊁水体㊁大气和农作物中被发现,然后富集到农产品㊁动物和水产品中,最终危害人类健康[50].为此,开发具有生物可降解㊁环境响应性(p H 值㊁温度㊁光照等)㊁活性成分稳定性高和生物相容性的环境友好型纳米材料来作为化学农药的载体,可以降低农药的危害㊁残留并提高农药的药效[51-52].膨润土是一种来源丰富㊁低成本㊁无毒㊁多孔和表面积大的潜在农药载体,常用于微生物菌剂㊁杀虫剂㊁杀菌剂和除草剂的吸附载体,具有较好的开发和应用价值.2.1 有益微生物吸附载体有益微生物菌剂具有绿色㊁安全和较好的生物相容性的优点,其开发与利用受到载体结构与功能特性的影响.对于膨润土来说,通常是以未经过酸改性㊁有机改性和无机改性的膨润土作为有益微生物载体.研究表明,细菌在载体上的固定能力取决于载体表面与细菌细胞之间的初始粘附力,其吸附过程包括4个步骤:①细菌向载体表面大量聚集;②细菌对载体表面的初始粘附;③从可逆黏附到不可逆黏附的粘结强化;④形成稳定的生物膜.此外,细胞和载体的物理化学性质及环境的化学性质被认为在固定化过程中起主要作用,固化能力与载体中M g 2+含量㊁表面电荷性和微生物本身性质有关[53].B e j a r a n o 等[54]证实了膨润土可作为植物促生菌P a r a b u r k h o l d e r i a p h y t o fi r m a n s (P s J N )的潜在载体,p H 值5.5~9的缓冲溶液对P s J N 吸附性大小随着p H 值升高而逐渐减弱,另外,载体的表面电位大小对细菌的吸附固定有一定的影响,即表面电位越大,其对细菌的吸附量就越大.L i 等[55]制备的疏水性硬脂酸能够较好的负载R a o u l t e l l a p l a n t i c o l a R s -2(革兰氏阴性菌,E P S 产生弱)和B a c i l l u s s u b t i l i s S L -44(革兰氏阳性菌,E P S 产生强)2种有益菌,相比之下,对革兰氏阳性菌有更强吸附作用,其吸附机理为酸碱疏水相互作用,而非L i f s h i t z -范德华力和静电相互作用.2.2 杀虫剂的缓释膨润土通常以复合物材料形式作为杀虫剂的载体,其原理是利用膨润土极强的吸附性和较大的比表面积特点,以及复合材料自身的特性.如响应碱性刺激释放[56];通过溶液插层法制备改性淀粉-有机膨润土复合材料,该复合材料对莠去津有较高的包封率,且在水中能够持续控释释放莠去津[57].海藻酸盐是一种水溶性多糖,在溶液中容易与二价阳离子(C a 2+和M g 2+)进行交联,以产生水凝胶,被广泛用作农药控制释放的复合载体[58-60];通过溶胶-凝胶途径制备膨润土/海藻酸钠纳米复合材料,并以菲克扩散的方式对吡虫啉杀虫剂进行控释释放,且释放量随着膨润土增加先增加后减少[61].另外,膨润土通过阳离子表面活性剂改性获得有机改性膨润土,使得膨润土在层间距中形成有机相用于容纳更多的杀虫剂,从而对杀虫剂进行控释释放[62].2.3 除草剂的缓释吸附材料的化学结合位点是衡量其吸附性能的重要因素,较少的化学结合位点会影响其吸53第3期 周肖,等:膨润土改性及其在缓释农药载体上的应用研究与展望Copyright ©博看网. All Rights Reserved.63植物医学h t t p://x b b j b.s w u.e d u.c n第2卷附效率[63].膨润土的有机改性是提高其化学结合位点有效方法,为此,常将有机膨润土用作除草剂的吸附控释载体.其吸附释放行为与层状结构中改性剂(表面活性剂)堆积密度和膨润土的层间距有关,层状结构中的改性剂堆积密度越大,除草剂扩散越慢,当膨润土层间距增加时,便有利于除草剂的释放,这会降低堆积密度对除草剂的影响,最终达到控释释放的效果[64-66].膨润土吸附除草剂过程是自发㊁放热过程[67],并且吸附过程分为2个阶段[68]:①快速吸附过程.吸附速率随着改性剂碳链长度和负载量的增加而加快,该过程主要发生在改性膨润土表面.②内扩散控制过程.吸附速率随着改性剂碳链长度和负载量和长度的增加而减慢,该过程主要发生在改性膨润土的层间中.施运生制备了2种改性膨润土,其中H TMA-膨润土吸附作用最强,且通过疏水相互作用吸附丙草胺,与原药相比,有机膨润土显著减缓了药剂的释放[68].2.4杀菌剂的缓释农药制剂中活性成分释放越慢,其药效持续时间就越长,制备能够持续释放活性成分的载药系统一直以来都是研究的重点.S i n g h等[69]比较了高岭土和膨润土作为杀菌剂福美双(二硫代氨基甲酸酯类)载体的控释效果,发现膨润土控释农药释放速率要慢于高岭土,且释放不遵循F i c k扩散.刘彦辉等[70]利用浸渍吸附法制备了恶霉灵缓释药剂,该药剂随着膨润土负载表面活性剂量的增加,吸附量先增大后减小,且释放速率与温度有关,当温度越高时,其释放速率越快.此外,有机改性膨润土能够吸附杀菌剂,降低其粒径大小和表面张力,从而达到协同增效作用.例如,水乳剂螺环菌胺中加入有机膨润土后,降低了本身的的粒径大小,使得粒径分布变窄,从而改善了水乳剂的稳定性[71].将有机膨润土㊁己唑醇和助剂物理混合,成功制备了5%己唑醇水悬浮剂,该悬浮剂有较好的悬浮性和稳定性[72].有机膨润土对杀菌剂吸附量还受体系中p H值大小和杀菌剂本身性质的影响,低酸性环境下(p H值<3)有机农药吸附量低,而碱性环境下(p H值>10)仅有碱性多菌灵吸附量增加,酸性农药甲萘威㊁克百威和甲基对硫磷有分解现象,其吸附率降低[73].3应用展望开发环境友好㊁持续释放的农药是植物病害防控的重要措施,然而具有缓释作用的农药制备工业较为复杂㊁成本较高,而且不能够智能释放.另外,通过化学结合制备的载体产率低,其次很少研究者根据植物病原菌特性来开发具有靶向型缓释农药,大多都是从材料领域㊁医学领域的成果中加以改进.另一方面,具有缓释作用的农药载体,如二氧化硅纳米颗粒㊁纳米凝胶和MO F材料,这些材料应用成本高,而且农药的负载率低,实际应用中会造成大量的农药流失,造成不必要的环境污染.膨润土是一种具有较大的比表面积和较强的吸附能力的材料,在农药剂型加工和病虫草害防控领域具有较好的应用前景.然而,膨润土的开发与应用不能局限于本身材料的特性,还要考虑膨润土改性的应用,具体表现在:①根据应用环境的不同,开发具有响应特定的p H值㊁温湿度㊁光照㊁磁场及酶活性的智能控释农药载体;②根据防治的对象(病虫草害)不同,进行靶向改性,开发具有诱集㊁吸附性靶标生物的缓释农药;③根据施用方式和防控特点的不同,进行剂型改性,开发可以进行叶面喷施㊁灌根㊁窝施㊁涂抹等方式的缓释农药,以便于实际应用;④根据农药分子的性质(酸碱性)不同,对膨润土进行有机酸性改性或碱性改性,制备与农药相同酸碱性的农药载体,避免负载后农药的有效成分分解.因此,未来可以将膨润土及其改性复合材料应用于农药的靶向释放,特别是应用于土传病害的防控.Copyright©博看网. All Rights Reserved.参考文献:[1]G A N G U R D ESS ,X A V I E R A ,N A I K Y D ,e t a l .T w oD e c a d e so fA s s o c i a t i o n M a p p i n g :I n s i gh t so nD i s e a s e R e s i s t a n c e i n M a j o rC r o ps [J ].F r o n t i e r s i nP l a n t S c i e n c e ,2022,13:1064059.[2] G HO R MA D E V ,D E S H P A N D E M V ,P A K N I K A R K M.P e r s p e c t i v e s f o rN a n o -B i o t e c h n o l o g y En a b l e dP r o -t e c t i o na n dN u t r i t i o no fP l a n t s [J ].B i o t e c h n o l o g y A d v a n c e s ,2011,29(6):792-803.[3] 刘益良,苏幼坡,殷尧,等.膨润土改性胶凝材料的研究进展[J ].材料导报,2021,35(5):5040-5052.[4] K U R Z B A UM E ,B A RS HA L OM O.T h eP o t e n t i a l o fP h o s p h a t eR e m o v a l f r o m D a i r y Wa s t e w a t e r a n d M u n i c i -p a lW a s t e w a t e rE f f l u e n t sU s i n g aL a n t h a n u m -M o d i f i e dB e n t o n i t e [J ].A p p l i e dC l a y Sc i e n c e ,2016,123:182-186.[5] D A IGZ ,S H E N G Y M ,P A N Y T ,e t a l .A p p l i c a t i o no f aB e n 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t e r i a I s o l a t e d f r o mS e w a g e S l u d g e ,I n v o l v e d i nM a l a c h i t eG r e e n D y eO x i d a t i o n [J ].M o l e c u l e s ,2022,27(18):5791.[48]K O N G XP ,Z HA N G B H ,WA N GJ .M u l t i p l eR o l e so f M e s o p o r o u sS i l i c a i nS a f eP e s t i c i d eA p p l i c a t i o nb yN a n o t e c h n o l o g y :aR e v i e w [J ].J o u r n a l o fA g r i c u l t u r a l a n dF o o dC h e m i s t r y ,2021,69(24):6735-6754.[49]Z HA O X ,C U IH X ,WA N G Y ,e t a l .D e v e l o p m e n tS t r a t e g i e sa n dP r o s pe c t so fN a n o -B a s e dS m a r tP e s t i c i d e F o r m u l a t i o n [J ].J o u r n a l o fA g r i c u l t u r a l a n dF o o dC h e m i s t r y ,2018,66(26):6504-6512.[50]R A N IL ,T HA P A K ,K A N O J I A N ,e t a l .A nE x t e n s i v eR e v i e wo n t h eC o n s e qu e n c e s o f C h e m i c a l P e s t i c i d e s o n H u m a nH e a l t ha n dE n v i r o n m e n t [J ].J o u r n a l o fC l e a n e rP r o d u c t i o n 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i c aa n dT a l c f o rM i c r o b i a l I n o c u l a n t s [J ].A p p l i e dC l a y Sc i e n c e ,2017,141:138-145.[55]L IT ,H EY H ,A N XF ,e t a l .E l u c id a t i n g Ad he s i o nB e h a v i o r s a n d t h e I n t e rf a c i a l I n t e r a c t i o n M e c h a n i s mb e -t w e e nP l a n tP r o b i o t i c s a n d M o d i f i e dB e n t o n i t eC a r r i e r s [J ].A C SS u s t a i n a b l eC h e m i s t r y &E ng i n e e r i n g,2021,9(24):8125-8135.[56]S A R K A R D J ,S I N G H A.B a s e T r i g ge r e d R e l e a s eo fI n s e c t i c i d ef r o m B e n t o n i t e R e i n f o r c e d C i t r i c A c i d C r o s s l i n k e dC a r b o x y m e t h y l C e l l u l o s eH y d r og e l C o m p o s i t e s [J ].C a r b oh y d r a t eP o l y m e r s ,2017,156:303-311.[57]J A I N S K ,D U T T A A ,K UMA RJ ,e ta l .P r e p a r a ti o na n d C h a r a c t e r i z a t i o no fD i c a r b o x yl i c A c i d M o d i f i e d S t a r c h -C l a y C o m p o s i t e s a sC a r r i e r s f o rP e s t i c i d eD e l i v e r y [J ].A r a b i a nJ o u r n a l o fC h e m i s t r y,2020,13(11):7990-8002.[58]T E N G GP ,C H E NC W ,J I N G N N ,e t a l .H a l l o y s i t eN a n o t u b e s -B a s e dC o m po s i t eM a t e r i a lw i t hA c i d /A l k a l i D u a l p H R e s p o n s e a n dF o l i a rA d h e s i o n f o r S m a r tD e l i v e r y o fH y d r o p h o b i cP e s t i c i d e [J ].C h e m i c a l E n g i n e e r i n gJ o u r n a l ,2023,451:139052.93第3期 周肖,等:膨润土改性及其在缓释农药载体上的应用研究与展望Copyright ©博看网. All Rights Reserved.04植物医学h t t p://x b b j b.s w u.e d u.c n第2卷[59]L V X,Y U A N M T,P E IY H,e t a l.T h eE n h a n c e m e n t o fA n t i v i r a lA c t i v i t y o fC h l o r o i n c o n a z i d eb y A g l i n a t e-B a s e dN a n o g e l a n d I t sP l a n tG r o w t hP r o m o t i o nE f f e c t[J].J o u r n a l o fA g r i c u l t u r a l a n dF o o dC h e m i s t r y,2021,69(17):4992-5002.[60]F A NCR,L I U Y,D A N G M F,e t a l.P o l y s a c c h a r i d e sS y n e r g i s t i cB o o s t i n g D r u g L o a d i n g f o rR e d u c t i o nP e s t i-c id eD o s a ge a n d I m p r o v e I t sEf f i c i e n c y[J].C a r b o h y d r a t eP o l y m e r s,2022,297:120041.[61]Z HA N G H Y,S H IYS,X U XF,e t a l.S t r u c t u r eR e g u l a t i o no fB e n t o n i t e-A l g i n a t eN a n o c o m p o s i t e s f o rC o n-t r o l l e dR e l e a s e o f I m i d a c l o p r i d[J].A C SO m e g a,2020,5(17):10068-10076.[62]HU A N GA M,HU A N GZL,D O N GY,e t a l.C o n t r o l l e dR e l e a s e o f P h o x i mf r o m O r g a n o b e n t o n i t eB a s e dF o r-m u l a t i o n[J].A p p l i e dC l a y S c i e n c e,2013,80-81:63-68.[63]R A S A I E A,S A B Z E HM E I D A N IM M,G HA E D IM,e t a l.R e m o v a l o fH e r b i c i d e P a r a q u a t f r o m A q u e o u s S o l u-t i o n sb y B e n t o n i t eM o d i f i e dw i t h M e s o p o r o u sS i l i c a[J].M a t e r i a l sC h e m i s t r y a n dP h y s i c s,2021,262:124296.[64]WU C,L O U XF,X U XF,e t a l.T h e r m o d y n a m i c s a n dK i n e t i c so fP r e t i l a c h l o rA d s o r p t i o no nO r g a n o b e n t o-n i t e s f o rC o n t r o l l e dR e l e a s e[J].A C SO m e g a,2020,5(8):4191-4199.[65]WU C,L O U XF,HU A N G A M,e t a l.T h e r m o d y n a m i c s a n dK i n e t i c s o f P r e t i l a c h l o rA d s o r p t i o n:I m p l i c a t i o nt oC o n t r o l l e dR e l e a s e f r o m O r g a n o b e n t o n i t e s[J].A p p l i e dC l a y S c i e n c e,2020,190:105566.[66]B A K H T I A R YS,S H I R V A N IM,S HA R I A TMA D A R IH.A d s o r p t i o n-D e s o r p t i o nB e h a v i o r o f2,4-Do nN C P-M o d i f i e dB e n t o n i t e a n dZ e o l i t e:I m p l i c a t i o n s f o r S l o w-R e l e a s eH e r b i c i d e F o r m u l a t i o n s[J].C h e m o s p h e r e,2013, 90(2):699-705.[67]T HA K U RS,V E R MA A,R A I Z A D A P,e t a l.B e n t o n i t e-B a s e dS o d i u m A l g i n a t e/D e x t r i nC r o s s-L i n k e dP o l y(a c r y l i c a c i d)H y d r o g e lN a n o h y b r i d sf o rF a c i l eR e m o v a lo fP a r a q u a tH e r b i c i d ef r o m A q u e o u sS o l u t i o n s[J].C h e m o s p h e r e,2022,291:133002.[68]李花.甲草胺和乙草胺缓释剂的制备及吸附和释放性能研究[D].南宁:广西大学.[69]S I N G H B,S HA R MA D K,K UMA R R,e t a l.C o n t r o l l e dR e l e a s eo f t h eF u n g i c i d eT h i r a mf r o m S t a r c h-A l g i-n a t e-C l a y B a s e dF o r m u l a t i o n[J].A p p l i e dC l a y S c i e n c e,2009,45(1-2):76-82.[70]刘彦辉,侯莲霞,田金玲,等.恶霉灵 木质素两性表面活性剂改性膨润土缓释剂的制备及性能[J].北京林业大学学报,2015,37(9):101-107.[71]孔令娥,张嘉坤,江华,等.有机膨润土对农药水乳剂稳定性的协同作用及其机制[J].农药学学报,2012,14(1):83-88.[72]张源,李杨,陈波,等.有机改性膨润土对己唑醇水悬浮体系物理稳定性的影响[J].应用化学,2011,28(5):565-570.[73]曾清如,周细红,杨仁斌,等.C TMA B-膨润土对水溶液中4种农药的吸附特性[J].农药学学报,2000,2(3):80-84.责任编辑苏荣艳Copyright©博看网. 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论-有机膨润土的改性及其在有机废水中的处理研究
广东化工2012年第12期110。
一W W W．gdchem．com第39卷总第236期有机膨润土的改性及其在有机废水中的处理研究吕桂英，王志刚，吴艳红(湖北理T学院化学‘j材料l：程学院，湖北黄石435003)[摘要1采用自制有机改性膨润土对水中苯酚进行吸附研究。
结果表明，在最佳的实验条件下，C TM A B改性后的有机膨润土能有效吸附#,0f l l苯11)，其吸附率高达90％以上。
有机改性膨润土改善了其微观结构，提高了膨润土的吸附能力和离子交换能力。
该方法具有吸附效果好，操作简单等优点。
[关键词]膨润土；改性：废水[中圈分类号】x5[文献标识码】A[3㈣]1007-1865(2012)120110—02T he E xpl or at i on on T ea c hi ng R e f or m of I nor ga ni c C hem i s t r yof I ndependent C ol e geL v G ui yi ng，W ang Z hi gang，W u Y a nhongf S c hool of C hem i cal and M at e r i ca l En gi ne er i ng，H u bei Po l y t e chn i c U ni ve r si t y，H uangshi435003，C hi n a)A bst r ac t：A c cor di ng t o t he c ha ra ct e r／s t of un der g r ad uat e cour s e a nd pr act i cal exper i ence，t h e t eachi ng r ef or m of i nor gani c che m i st r y i nan i n s ti t u t e oft ec hnol o gv f r om t he de ve l opm e nt of t eachi ng pr ogr am s w as ex pl o r e d．I m p r ov em ent of t eachi ng m e t ho ds，c om p r eh en si v e u s e of m odem t eachi ng m et hods a nd sem i nar s a nd s o O i l w e r e di s cussed f or i nor gani c ch em i s t r y t e a chi ng．K e yw or ds：i nor gani c che m i st r y；t eac hi ngr ef or m随着国民经济的发展和工业化水平的不断提高，水资源污染问题也臼趋严重，污水处理已成为一个亟待解决的问题。
有机膨润土的应用及研究进展（作业）
有机膨润土的应用及研究进展（作业）有机膨润土的应用及研究进展姓名：王安印摘要有机膨润土是用有机阳离子或有机化合物与膨润土层间的无机阳离子发生交换而生成的一种疏水亲油的膨润土。
由于其既具有无机膨润土优良的膨胀性、吸附性和分散性，又具有疏水亲油性的巨大比表面，与有机物具有很好的亲和性和相容性，已被广泛应用于各种有机体系。
本文就有机膨润土的性质、概况以及其对改良土壤理化性质和改善环境质量等方面的研究、应用及进展进行简要综述。
关键词：有机膨润土应用进展ABSTRACTOrganobentonitc is a kind of hydrophobic bentonite which prepared by exchanging inorganic cations in the layer of bentonite with organic cations or compounds .It combines inorganic bentonite’s excellent dilatability adsorption and dispersion with huge hydrophobic area ,so it has very good affinity for organic substance, has been widely used in all kinds of organic system.In this paper, the nature of the organic bentonite, improve the soil profile and its physical and chemical properties and improve the environmental quality of research, application and progress reviewed.Key words: Organobentonitc, Application, Progress环境污染控制和修复是国内外环境科学和工程领域必须解决的重大问题之一[1]。
腐植酸有机改性膨润土及其应用研究
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Keywords (1)引言 (1)1膨润土和腐植酸的结构及性能 (2)1.1膨润土的结构 (2)1.2腐植酸的结构 (2)2膨润土的吸附原理 (2)2.1物理吸附 (2)2.2化学吸附 (3)2.3离子交换吸附 (3)3有机改性膨润土 (3)3.1有机改性膨土的性能 (3)3.2腐植酸改性膨润土 (4)4 改性膨润土的应用 (4)4.1环保材料 (4)4.2催化剂及载体 (4)4.3石油钻井、铸造和冶金材料 (5)4.5农业、畜牧业材料 (5)4.6其他用途 (5)5 结语 (6)参考文献 (6)腐植酸有机改性膨润土及其应用研究摘要：本文主要介绍了膨润土、腐植酸的结构，讨论了膨润土物理吸附、化学吸附、离子交换吸附的原理。
通过有机改性膨润土的特点，制备腐植酸改性膨润土，进而研究改性膨润土的应用。
关键词：腐植酸;膨润土;改性膨润土；应用Abstract:This article mainly describes the structure of bentonite, humic acid, discusses the modified principle of bentonite ,such as: physical adsorption,chemical adsorption, ion-exchange adsorption. Through the characteristics of organic modified bentonite, we make of humic acid modified bentonite and study on the application of modified bentonite.Keywords:humic acid ;bentonite; modified bentonite；application引言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。
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目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Keywords (1)引言 (1)1膨润土和腐植酸的结构及性能 (2)1.1膨润土的结构 (2)1.2腐植酸的结构 (2)2膨润土的吸附原理 (2)2.1物理吸附 (2)2.2化学吸附 (3)2.3离子交换吸附 (3)3有机改性膨润土 (3)3.1有机改性膨土的性能 (3)3.2腐植酸改性膨润土 (4)4 改性膨润土的应用 (4)4.1环保材料 (4)4.2催化剂及载体 (4)4.3石油钻井、铸造和冶金材料 (5)4.5农业、畜牧业材料 (5)4.6其他用途 (5)5 结语 (6)参考文献 (6)腐植酸有机改性膨润土及其应用研究摘要：本文主要介绍了膨润土、腐植酸的结构，讨论了膨润土物理吸附、化学吸附、离子交换吸附的原理。
通过有机改性膨润土的特点，制备腐植酸改性膨润土，进而研究改性膨润土的应用。
关键词：腐植酸;膨润土;改性膨润土；应用Abstract:This article mainly describes the structure of bentonite, humic acid, discusses the modified principle of bentonite ,such as: physical adsorption,chemical adsorption, ion-exchange adsorption. Through the characteristics of organic modified bentonite, we make of humic acid modified bentonite and study on the application of modified bentonite.Keywords:humic acid ;bentonite; modified bentonite；application引言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。
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)基膨润土，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［1］。
我国膨润土资源十分丰富,预测资源量在80亿吨以上，居世界首位，占世界总量的60%，但由于钙基者多，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［2］。
腐植酸是自然界植物残体经腐烂分解后的产物，是一种大分子有机弱酸混合物，广泛存在于土壤有机质、泥炭、褐煤、风化煤以及湖泊和海洋沉积物中，它在水中呈高分子电解质和弱酸的特性，可吸附水中可溶性有机物、重金属离子等，对水环境中金属离子的络合、有机化合物的迁移与转化、水处理中消毒副产物的形成、氧化还原作用等都有重要影响。
近年来，有关膨润土、腐植酸吸附重金属离子的研究已有报道，膨润土可与土壤中的腐植酸等有机物相互作用，形成有机-无机复合体，从而改变其原先吸附重金属的性能[3]。
加强和加快这种腐植酸-膨润土复合体资源的开发应用,具有极其重要的意义。
1膨润土和腐植酸的结构及性能1.1膨润土的结构膨润土晶体结构单元是由两层［SiO4］四面体和在它们中间的一层［AlO2(OH)4］八面体组成［4］，每一个四面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，水和其他极性分子容易进入晶层中间，因而c轴方向上结构层的距离具有可变性。
膨润土单片层是纵横尺寸比很大的薄片，直径约为100～200 nm，而厚度只有1 nm。
5～10层这样的薄片通过层间阳离子结合在一起，构成基本颗粒(横向尺寸约是8～10 nm)，由基本颗粒又构成了更大的不规则的集团(直径为0．1～10μm)［5］。
如果膨润土中不存在替代(置换)离子，则理论上正负电平衡，实际上蒙脱石晶体结构中四面体层的Si4+部分被Al3+、P5+置换，八面体中的Al3+部分被Mg2+、Fe3+、Zn2+、Li+等置换。
这种结构内的类质同晶替代引起单位晶胞中有剩余的负电荷，成为结构中出现层间水的根本原因。
这些负电荷依靠吸附阳离子使电价达到平衡，而吸附的阳离子又可以被其他的阳离子所交换，同时阳离子都会水化，蒙脱石单位层间就吸附了水化阳离子，因此c轴也随水量增加而膨胀，使得膨润土具有良好的膨胀性、吸附性和阳离子交换性，为许多客体物质进行层间复合或嵌入反应提供了较有利的条件。
1.2腐植酸的结构腐植酸类物质是一种天然的羟基羧酸，暗黑色无定形物质，其主要元素组成为碳、氢、氧、氮，一般含碳45-70%，氢2-6%，氧30-50%，氮1-6%，有时含少量的硫、磷，一般由黄腐植酸、棕腐植酸和黑腐植酸组成。
腐植酸是一种多价酚型芳香族化合物与氮化合物的缩聚物，分子量不一、组成结构相似而又各不相同，平均分子量的数量级为102-104。
分子结构大体为：中间是一个含芳环的骨架，含有酚羟基、羟基、醇羟基、醌羟基、烯醇基、磺酸基、胺基、游离的醌基、半醌基、醌氧基、甲氧基等多种功能团[6]。
各组成间通过键合、氢键、吸附等物理、化学作用纠结在一起。
因此，腐植酸有酸性、亲水性、离子交换性，络合性和较高的吸附能力、缓冲、催化等能力。
2 膨润土的吸附原理2．1物理吸附物理吸附是由分子间引力引起的，因为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由于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，主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主要是范德华力，所以吸附选择性不强［7－8］。
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，根据电中性原理，必然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。
无机化合物使膨润土中的Al3+、Mg2+等离子溶解出来，产生相斥，增加比表面积，或者是改变膨润土结构，导致大量断键，增加反应活性［9］。
吸附质离子由于静电引力作用聚集到膨润土表面上，同时膨润土释放等当量层间可交换性阳离子，完成吸附过程，吸附结合力为离子键。
对于有机离子吸附质，大分子比小分子更容易被吸附，因为有机大离子与蒙脱石作用时不仅阳离子交换起作用，范德华力也起作用，离子越大，范德华力越大，被吸附越多。
3 有机改性膨润土3.1有机改性膨润土的性能有机膨润土具有在有机介质中高溶胀性、高分散性和触变性的特性。
常用的膨润土有机改性剂是季铵盐型的阳离子改性剂，其主要的作用机理是由于季铵盐阳离子进入膨润土的层间，不但使有机膨润土的层间距增大，而且改善了疏水性，从而增强了去除有机物的能力。
季铵盐阳离子作为表面活性剂可能以胶束状态存在于层间，其脂肪链一端相接，季铵盐阳离子端露在外面。
研究表明：1)有机膨润土的层间距和对有机物的去除率随改性时所用阳离子表面活性剂量的增加而增大，但当加入量大于原膨润土中的阳离子交换量时，其层间距和对有机物的去除率达到最大且基本恒定；2)有机膨润土对于污染物中的有机物去除率与所去除的有机物本身的性质有关，一般是有机物的水溶性越差，去除率越大。
如Sameer Al－Asheh等［10］分别用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚合阳离子羟基铝、环己烷等处理膨润土，得到各种改性的膨润土，它们对水溶液中苯酚的吸附能力大小顺序为：CTAB/Al－膨润土＞CTAB－膨润土＞热处理膨润土＞环己烷处理膨润土＞天然膨润土，对苯酚的吸附量随着吸附剂用量和溶液pH 的增大而增大，随温度的升高而减小。
吸附符合Fruendlich理论模型。
陈飞等［11］以十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)为改性剂，制备出性能优良的有机膨润土。
David Christian Rodríguez－Sar-miento等［9］报道了分别用溴化四甲基铵(TAB)、溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)、溴化十六烷基苄基二甲基铵(CDAC)、溴化烷基苄基二甲基铵(BTC)处理膨润土，将制得的有机膨润土用于吸附水溶液中的十二烷基苯磺酸钠。
结果表明吸附符合Lang-muir、BET和Fruendlich理论模型。
3.2腐植酸改性膨润土腐植酸改性膨润土属于有机酸膨润土，其晶体结构为蒙脱石二层硅氧四面体和易层铝氧八面体的层状结构，硅氧四面体层间钙离子中的两个离子键，一个与硅氧四面体结合，而另一个与有机酸的一个酸性基团结合。
腐植酸改性膨润土的制备：取浓度为200 mg/L的腐殖酸溶液100mL，加入10g膨润土，在集热式磁力搅拌器上以25℃搅拌5小时，然后在3 000 r/min条件下离心5 min，取下层沉淀，干燥得到腐植酸改性膨润土。
4 改性膨润土的应用4．1环保材料膨润土层间化合物较大的比表面积、可变的有机基团以及显著降低的亲水特性，使其作为吸附剂在环境保护中得到了广泛的应用，它主要用于废水净化处理、油污处理、废塑料处理、城市垃圾处理、空气净化废气处理和放射性废物处理等，其中以废水处理报道最多［2，7］，应用前景广阔。
E．Eren等［12］用改性膨润土对染料结晶紫废水的吸收效果显著，改性膨润土对废水的阳离子交换容量达到0．54 mmol/g，为原膨润土阳离子交换容量的216%。
4．2催化剂及载体膨润土层间无机化合物煅烧成层柱或柱撑黏土后，具有较小的粒子尺寸和较高的比表面积，与大部分沸石相比，其孔径大、酸性高、孔结构可调，因此是一种理想的催化剂材料。
另一方面，由于层柱黏土的特殊结构，它在具有氧化还原作用的催化过程中能够容纳转换的金属离子并可改变其氧化态而作为催化剂的载体，同时还可作其他材料的载体，是一种理想的载体材料，物美价廉可以广泛应用。
朱岳等［13］以膨润土为载体，采用离子交换法制备的膨润土载纳米银抗菌剂，具有持久的抗菌性能。
4．3石油钻井、铸造和冶金材料膨润土可作为有机钻井泥浆中的泥浆增稠剂、乳胶稳定剂，使钻井泥浆有较好的流变性和携带性，故能有效地润滑钻井，防止腐蚀。
膨润土是铸造业生产醇基涂料的最佳悬浮剂，又是铸模材料的粘合剂。
膨润土是冶金工业球团矿的优良粘合剂，可以充分利用贫矿和矿粉，节约焦炭和熔剂10%～15%，提高高炉生产能力40%～50%［14］。