膨润土改性及其应用研究
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有机改性膨润土的吸附性能研究
力 强于浓溶 液 ， 生样 品 的吸 附性 能有所 降低 ． 再
关 键 词 ： 性 ； 润 土 ； 基 ； 基 改 膨 巯 氨 中 图分 类 号 ：Ｄ ８ 文 献 标 识码 ： 文章 编 号 ： ７ — ５４２０ ） — ０２ ０ Ｔ ９５ Ａ １ １ ６７ （０８０ ０５ — ５ ６ ６
１ 引 言
收 稿 日期 ：０ ８— ９—２ ２０ ０ ３
基 金 项 目 ： 江 省 自然科 学 基 金 资 助 项 目（ ４５ ８） 浙 Ｙ ０ ０８ 作 者 简 介 ： 一平 （９２ ， ， 江 余 抗 人 ， 江教 育学 院 理 工学 院化 学 系 副 教授 ， 学 博 士 张 １７ 一）女 浙 浙 理
２０ ０ ８年 Ｉ 月 １
浙 江
教 育 学 院 学
报
Ｎ ｖ ｍｂ ｒ２ ８ ｏ ｅ ｅ ｏｏ
Ｎｏ． ６
第 ６期
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ ０ Ｈ Ｊ Ｎ Ｄ Ｃ ＴＯ Ｓ Ｉ Ｕ Ｅ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ Ｚ Ｅ Ｉ Ｇ Ｅ Ｕ Ａ Ｉ Ｎ Ｉ ＴＴ Ｔ Ａ Ｎ
有机改性膨润土的吸附性 能研究
激烈搅 拌 ， 待反 应结束 后 ， 经离 心处理并 将所 得 固体部 分用 水反 复洗 涤 直至 无 ｃ 一 最后 ， 固 ｌ， 将
体物质 在 １０【 条件下 干பைடு நூலகம் 过夜 ， ０ 的 ｃ ＝ 制得 Ｈ型膨 润土 ， 标记 为 Ｈ ． Ｂ
２ ３ 有 机 改 性 膨 润 土 的 制 备 ．
将 预处 理 好 的 膨 润 土 与 一 定 浓 度 的 硅 烷 偶 联 剂 ７巯 丙 基 三 甲 氧 基 硅 烷 （ Ｉ Ｏ）Ｓ ． Ｃ－ ｉ Ｉ ３ （ Ｈ ）Ｓ Ｃ ２３Ｈ或 ７ 氨丙基 三 甲氧基 硅烷 （ Ｈ Ｏ ３ｉＣ ２３ Ｈ 的 甲苯溶 液 混合成 悬浊液 （ 中膨润 ． ｃ ３ ）Ｓ（ Ｈ ）Ｎ ２ 其
关 键 词 ： 性 ； 润 土 ； 基 ； 基 改 膨 巯 氨 中 图分 类 号 ：Ｄ ８ 文 献 标 识码 ： 文章 编 号 ： ７ — ５４２０ ） — ０２ ０ Ｔ ９５ Ａ １ １ ６７ （０８０ ０５ — ５ ６ ６
１ 引 言
收 稿 日期 ：０ ８— ９—２ ２０ ０ ３
基 金 项 目 ： 江 省 自然科 学 基 金 资 助 项 目（ ４５ ８） 浙 Ｙ ０ ０８ 作 者 简 介 ： 一平 （９２ ， ， 江 余 抗 人 ， 江教 育学 院 理 工学 院化 学 系 副 教授 ， 学 博 士 张 １７ 一）女 浙 浙 理
２０ ０ ８年 Ｉ 月 １
浙 江
教 育 学 院 学
报
Ｎ ｖ ｍｂ ｒ２ ８ ｏ ｅ ｅ ｏｏ
Ｎｏ． ６
第 ６期
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ ０ Ｈ Ｊ Ｎ Ｄ Ｃ ＴＯ Ｓ Ｉ Ｕ Ｅ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ Ｚ Ｅ Ｉ Ｇ Ｅ Ｕ Ａ Ｉ Ｎ Ｉ ＴＴ Ｔ Ａ Ｎ
有机改性膨润土的吸附性 能研究
激烈搅 拌 ， 待反 应结束 后 ， 经离 心处理并 将所 得 固体部 分用 水反 复洗 涤 直至 无 ｃ 一 最后 ， 固 ｌ， 将
体物质 在 １０【 条件下 干பைடு நூலகம் 过夜 ， ０ 的 ｃ ＝ 制得 Ｈ型膨 润土 ， 标记 为 Ｈ ． Ｂ
２ ３ 有 机 改 性 膨 润 土 的 制 备 ．
将 预处 理 好 的 膨 润 土 与 一 定 浓 度 的 硅 烷 偶 联 剂 ７巯 丙 基 三 甲 氧 基 硅 烷 （ Ｉ Ｏ）Ｓ ． Ｃ－ ｉ Ｉ ３ （ Ｈ ）Ｓ Ｃ ２３Ｈ或 ７ 氨丙基 三 甲氧基 硅烷 （ Ｈ Ｏ ３ｉＣ ２３ Ｈ 的 甲苯溶 液 混合成 悬浊液 （ 中膨润 ． ｃ ３ ）Ｓ（ Ｈ ）Ｎ ２ 其
膨润土改性及其对二次纤维的微粒助留助滤作用
０ ％时 ， 种 改 性 膨 润 土 的 最 ５ 两
虽 然 我 国膨 润 土 资 源 丰 富 ， 多 为 低 质 的 钙 基 膨 润 但 土 ， 适 于 直 接 用 作 造 纸 微 粒 助 留组 分 ， 改 善 其 膨 胀 不 为 性 、 散 性 及颗 粒 表 面 的 电荷 特 性 ， 阳 离 子 聚 丙烯 酰 胺 分 与
随 着 纸 机 高 速 化 、 型 化 的 发 展 ， 纸 和 纸 板 生 产 大 在 中 ， 料 絮 聚体 在 纸 机 上 所 经 受 的 剪切 力 增加 ， 求 必 须 纸 要 提 高 纸 料 絮 聚 体 的 强 度 ， 提 高 聚 合 物 的 分 子 量 或 使 用 即 双 聚 合物 助 留体 系 才 能 保 证 获 得 满 意 的 纸 料 留 着 率 ， 但 这 类 助 留 体 系是 利 用 桥 联 机 理 絮 聚 纸 料 组 分 的 ， 联 絮 桥 聚 形 成 大 而 强 韧 的 絮块 ， 提 高 纸 料 留 着 率 的 同时 ， 纸 在 使 页 匀 度 恶 化 ， 由 于桥 联 絮 聚 体 疏 松 、 水 的 特 性 而 使 纸 并 保 料 的 滤 水性 能 恶化 …。 研 究 报 道 【， 阳 离子 聚 合物 和 带 据 ２由 ｌ
胀 倍 、 质价 均 显 著 提 高 ， 其 是 柠 檬 酸 钠 改 性 膨 润 土 的 胶 尤
浆 料 ；ｏ ％二 次 纤 维 ， 阳 纸 业 集 团 。 ｌ０ 太
填料： 滑石粉 ， 华金 集团 。
１２ 实 验 方 法 ．
１２ １ ．． 膨 润 土 的 改 性
胶 质价 和膨胀 倍更 高 。
拥 有 “ 能 牯 土 ” 称 的 膨 润 土 ， 我 国资 源丰 富 ， 万 之 在 仅
次于 美国居世界第２ ， 明储 量为 １ ．７ ｔ Ｊ 位 探 ７ １ 亿 Ⅱ， 且包 含
虽 然 我 国膨 润 土 资 源 丰 富 ， 多 为 低 质 的 钙 基 膨 润 但 土 ， 适 于 直 接 用 作 造 纸 微 粒 助 留组 分 ， 改 善 其 膨 胀 不 为 性 、 散 性 及颗 粒 表 面 的 电荷 特 性 ， 阳 离 子 聚 丙烯 酰 胺 分 与
随 着 纸 机 高 速 化 、 型 化 的 发 展 ， 纸 和 纸 板 生 产 大 在 中 ， 料 絮 聚体 在 纸 机 上 所 经 受 的 剪切 力 增加 ， 求 必 须 纸 要 提 高 纸 料 絮 聚 体 的 强 度 ， 提 高 聚 合 物 的 分 子 量 或 使 用 即 双 聚 合物 助 留体 系 才 能 保 证 获 得 满 意 的 纸 料 留 着 率 ， 但 这 类 助 留 体 系是 利 用 桥 联 机 理 絮 聚 纸 料 组 分 的 ， 联 絮 桥 聚 形 成 大 而 强 韧 的 絮块 ， 提 高 纸 料 留 着 率 的 同时 ， 纸 在 使 页 匀 度 恶 化 ， 由 于桥 联 絮 聚 体 疏 松 、 水 的 特 性 而 使 纸 并 保 料 的 滤 水性 能 恶化 …。 研 究 报 道 【， 阳 离子 聚 合物 和 带 据 ２由 ｌ
胀 倍 、 质价 均 显 著 提 高 ， 其 是 柠 檬 酸 钠 改 性 膨 润 土 的 胶 尤
浆 料 ；ｏ ％二 次 纤 维 ， 阳 纸 业 集 团 。 ｌ０ 太
填料： 滑石粉 ， 华金 集团 。
１２ 实 验 方 法 ．
１２ １ ．． 膨 润 土 的 改 性
胶 质价 和膨胀 倍更 高 。
拥 有 “ 能 牯 土 ” 称 的 膨 润 土 ， 我 国资 源丰 富 ， 万 之 在 仅
次于 美国居世界第２ ， 明储 量为 １ ．７ ｔ Ｊ 位 探 ７ １ 亿 Ⅱ， 且包 含
膨润土改性及其在有机废水处理中的应用
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第２ ４卷 第 ５期
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ５ １２ ．
重 庆 工商大 学学报 （自然科 学版 ）
ＪＣｏｇｉ ｅｈｏ Ｂｓ ｅｓ ｎ ．Ｎ ｔｃ Ｅ ） ｈｎ ｎ Ｔｃｎｌ ｕｉ ｓＵ ｉ （ ａ Ｓｉ ｄ ｑｇ ｎ ｖ
位， 现在年 开 采量 约 ２０万 ｔ 膨 润土 作废 水 中有 害物 质 的吸 附材 料 ， ０ 。用 比现应用 较 多 的活性 炭 具有更 多
优势 ： １ （ ）储量丰富， 价格更低廉 ；２ （ ）具有较高的化学和生物稳定性 ；３ （ ）针对不同的吸附对象 ， 可通过 酸、 氧化剂 、 机盐 、 无 有机 物 等对 膨润 土进 行 改性 ， 而 明显 改 善其 对 有 机 污 染 物 等有 害 物 质 的吸 附性 和 从
收稿 日期 ：０ ７— ４— ０； ２０ ０ ３ 修回 日期 ： ０ ２ ７—０ ２ 。 ０ ５－ １
作者简介 ： 张永 民（ ９２一） 男 ， １８ ， 河北廊坊人 ， 硕士研究生 ， 主要从 事环境功能材料研究。 通讯作者 ： 任建敏 ， 博士 ， 副教授 ， 士导 师 ， 硕 主要从 事功能材料研究 ， Ｅ—ｍ ｉ ｒｎｉ ｍｉ１３ ｏｕ ｔｍ。 ａ ： ｊ ｎ ｎ２ ＠ｓｈ ．ｏ ｌｅ ａ
２０ ０ ７年 １ ０月
０ｃ ． ０ ｔ２ｏ ７
文章编 号 ：６ ２— ５ Ｘ（ ０ ７ ０ ０ ０ ０ １７ ０ ８ ２ ０ ） ５— ５ ６— ３
膨 润 土 改 性 及 其在 有 机 废 水处 理 中的应 用
张永 民 吴利华 任建敏 ， ，
（ ． 庆工 商大学 环境与生物工程学院 ， １重 重庆 ４ ０６ ； ． ０ ０ ７ ２ 重庆 民族 职中 ， 重庆 ４ ０ ８ ） ００ ０
第２ ４卷 第 ５期
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ５ １２ ．
重 庆 工商大 学学报 （自然科 学版 ）
ＪＣｏｇｉ ｅｈｏ Ｂｓ ｅｓ ｎ ．Ｎ ｔｃ Ｅ ） ｈｎ ｎ Ｔｃｎｌ ｕｉ ｓＵ ｉ （ ａ Ｓｉ ｄ ｑｇ ｎ ｖ
位， 现在年 开 采量 约 ２０万 ｔ 膨 润土 作废 水 中有 害物 质 的吸 附材 料 ， ０ 。用 比现应用 较 多 的活性 炭 具有更 多
优势 ： １ （ ）储量丰富， 价格更低廉 ；２ （ ）具有较高的化学和生物稳定性 ；３ （ ）针对不同的吸附对象 ， 可通过 酸、 氧化剂 、 机盐 、 无 有机 物 等对 膨润 土进 行 改性 ， 而 明显 改 善其 对 有 机 污 染 物 等有 害 物 质 的吸 附性 和 从
收稿 日期 ：０ ７— ４— ０； ２０ ０ ３ 修回 日期 ： ０ ２ ７—０ ２ 。 ０ ５－ １
作者简介 ： 张永 民（ ９２一） 男 ， １８ ， 河北廊坊人 ， 硕士研究生 ， 主要从 事环境功能材料研究。 通讯作者 ： 任建敏 ， 博士 ， 副教授 ， 士导 师 ， 硕 主要从 事功能材料研究 ， Ｅ—ｍ ｉ ｒｎｉ ｍｉ１３ ｏｕ ｔｍ。 ａ ： ｊ ｎ ｎ２ ＠ｓｈ ．ｏ ｌｅ ａ
２０ ０ ７年 １ ０月
０ｃ ． ０ ｔ２ｏ ７
文章编 号 ：６ ２— ５ Ｘ（ ０ ７ ０ ０ ０ ０ １７ ０ ８ ２ ０ ） ５— ５ ６— ３
膨 润 土 改 性 及 其在 有 机 废 水处 理 中的应 用
张永 民 吴利华 任建敏 ， ，
（ ． 庆工 商大学 环境与生物工程学院 ， １重 重庆 ４ ０６ ； ． ０ ０ ７ ２ 重庆 民族 职中 ， 重庆 ４ ０ ８ ） ００ ０
有机改性膨润土与复合高吸水性树脂的性能研究
并 对 其 结 构 表 征 分 析 ； 用 水 溶 液 聚 合 法 制 备 采 了有 机 膨 润 土 ／ （ 烯 酸一 烯 酰 胺一 酸 乙 烯 聚 丙 丙 醋 酯） 复合 高 吸 水 性 树 脂 ， 究 了膨 润 土有 机 改 性 研 时Ｃ ＴＡＣ用 量 对 复合 高 吸水 性 树 脂 吸 液 率 的影
收 稿 日期 ：０ １ ８—２ ； 改 稿 收 到 日期 ：Ｏ ２一Ｏ ２ ｌ 一Ｏ ９修 ２ｌ ２—２ 。 ７
热 稳定 性 、 吸水保 水性 和耐 盐碱 性 ， 又可 以降低材 料 的生 产成 本 。 笔 者 以膨 润土 为 原 料 ， 用 十六 烷 基 三 甲基 采
氯 化 铵 （ Ｔ ） 机改 性 法 制 备 了有 机 膨 润 土 ， Ｃ ＡＣ 有
精
７ ４
细
石
油
化
工
第２卷 第 ２ ９ 期
２１ ０ ２年 ３月
ＳＰ ＥＣＩ ＡＬＩ ＴＹ ＰＥＴＲｏＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬＳ
有机 改性 膨 润 土 与 复合 高 吸水 性 树 脂 的 性 能 研 究
唐 宏科 ， 薛锋 锋
（ 育 部 轻 化 工 助 剂 化 学 与技 术 重 点 实 验 室 ， 西 科 技 大 学 ， 西 西 安 ７ ０ ２ ） 教 陕 陕 １０ １
摘要 ： 以膨 润 土 为 原 料 ， 十 六 烷 基 三 甲基 氯 化 铵 （ ＴＡＣ 对 其 进 行 有 机 改 性 ， 过 ｘ 射 线 衍 射 、 外 光 谱 和 用 Ｃ ） 通 红 热 重 测 试 了 膨 润 土 与 有 机 膨 润 土 的结 构 ， 析 了 改 性 前 后 膨 润 土 的 结 构 变 化 状 况 。结 果 表 明 ， ＴＡ 成 功 插 分 Ｃ Ｃ 入 膨 润 土 的 晶 层 间 ， 间距 明显 增 大 ， 到 了纳 米 级 分 散 。将 有 机 膨 润 土用 于 制备 丙烯 酸 共 聚 物 类 无 机 一 机 层 达 有 复 合 高 吸 水 性 树 脂 ， 论 了膨 润 土 有 机 改 性 时 不 同 Ｃ Ｃ 用 量 对 复 合 树 脂 吸 液 率 的 影 响 ， Ｃ ＡＣ用 量 为 讨 ＴＡ 在 Ｔ ３ 时 ， 机 膨 润 土 复 合 树 脂 的 吸水 率最 大 为 ６ ５ｇ ｇ 而膨 润 土 复合 树 脂 的 吸 水 率 只 为 ４ ２ｇ ｇ ５ 有 ９ ／ ， ３ ／ 。
膨润土热分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解膨润土的热性质，包括其导热系数、热容和热稳定性等。
2. 通过热分析实验，探讨不同处理条件对膨润土热性质的影响。
3. 分析膨润土在热处理过程中的相变和结构变化。
二、实验原理热分析是一种研究材料热性质的技术，主要包括热重分析（TGA）、差热分析（DTA）和热机械分析（TMA）等。
本实验主要采用差热分析（DTA）和热重分析（TGA）方法，对膨润土进行热分析。
三、实验仪器与材料1. 仪器：差热分析仪、热重分析仪、电子天平、马弗炉、研钵、样品皿等。
2. 材料：天然膨润土、改性膨润土（如季铵盐改性膨润土）。
四、实验步骤1. 样品制备：将天然膨润土和改性膨润土分别研磨至一定粒度，放入样品皿中。
2. 热分析：将样品放入差热分析仪和热重分析仪中，设定合适的升温速率和温度范围，进行DTA和TGA测试。
3. 数据处理：将实验数据导入计算机，进行数据处理和分析。
五、实验结果与分析1. 天然膨润土的热分析结果：- DTA曲线：在400℃左右出现明显的放热峰，说明膨润土在此温度下发生脱水和分解反应。
- TGA曲线：在400℃左右出现失重峰，表明膨润土在此温度下失去结晶水和部分有机质。
2. 改性膨润土的热分析结果：- DTA曲线：与天然膨润土相比，改性膨润土在400℃左右的放热峰有所减弱，说明改性剂对膨润土的脱水反应有抑制作用。
- TGA曲线：与天然膨润土相比，改性膨润土在400℃左右的失重峰有所减弱，表明改性剂对膨润土的分解反应有抑制作用。
3. 不同处理条件对膨润土热性质的影响：- 研磨细度：随着研磨细度的增加，膨润土的比表面积增大，热导率提高，但热稳定性有所降低。
- 季铵盐改性：季铵盐改性可以增加膨润土的层间距，提高其比表面积和吸附性能，但热稳定性有所降低。
六、实验结论1. 膨润土在400℃左右发生脱水和分解反应，热稳定性较差。
2. 季铵盐改性可以抑制膨润土的脱水反应和分解反应，提高其热稳定性。
膨润土概述
膨润土概述摘要：膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体,由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不牢固，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。
国内外已在工农业生产广泛应，其被称为万能土。
本文主要从膨润土的性质、用途、选别提炼方法、在我国应有发展情况等进行阐述。
关键字：膨润土蒙脱石性质用途一、膨润土的性质膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿。
蒙脱石的化学成分为:（Al2,Mg3）[Si4O10][OH]2•nH2O,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。
主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水，还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素，Na2O和CaO含量对膨润土的物理化学性质和工艺技术性能影响颇大。
蒙脱石矿物属单斜晶系，通常呈土状块体，白色，有时带浅红、浅绿、淡黄等色。
光泽暗淡。
硬度1～2，密度2～3g/cm3。
按蒙脱石可交换阳离子的种类、含量和层电荷大小，膨润土可分为钠基膨润土、钙基膨润土、天然漂白土，其中钙基膨润土又包括钙钠基和钙镁基等。
膨润土具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍；在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、能变性和润滑性；有较强的阳离子交换能力；对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于自身的重量；它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性；具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色离子。
二、膨润土的用途膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿具有特殊的性质，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。
所以广泛用于各个工业领域。
1、铸造行业铸造行业是膨润土最大的用户，每年用量为110万吨。
膨润土絮凝剂的制备及其应用
ｌｒ ｅ ｏｍ ｅ —ｆｏ ｓ ａ ｇ ｒｆ ｒ ｄ ｌ ｃ ．
Ｋｅ ｒ ｓ： ｄｆ ｄ ｂ ｎｏ ｉ ； ２Ｓ ）； ｏ ｃ ｌｎ ；ｅ ｖ ｌ ａｅｏ ｒ ｉｉ ｙｗｏ ｄ ｍｏ ｉｅ ｅ ｔｎｔ Ａ１ Ｏ４３ｆ ｃ ｕａ ｔｒｍｏ ａ ｔ ｆｔ ｂｄｔ ｉ ｅ （ ｌ ｒ ｕ ｙ
摘
要： 研究 了以 Ａ ｓ ， ｅ（ｏ ）为改性剂对天然膨润土进行改性 ， 以改性后的膨润土为 絮凝剂 ， １ ｏ ）、 ： ， （ Ｆ ｓ 并
探讨 了对高岭土悬 浊液废水的浊度去除效果 。研究表 明， 适宜改性剂浓度为 ０Ｉ ｏ・－ 适宜的废水 ｐ ． ｌＬ ｍ ， Ｈ值为
１、 ０ 用土量为 ０１ 、 ．ｇ搅拌时间为 ３ ｉ、 ａ ｒｎ 搅拌速度为 ６ ； ｒ 天然膨润土无任何絮凝效果 ，ｌ ｓ ， Ａ ０ ）改性膨润土絮 （ 凝剂在适宜条件下对废水悬浮颗粒的去除率达 ９ ％以上 。而且改性膨润土絮凝剂较硫 酸铝 絮凝剂有更宽的 ０ ｐ Ｈ值适用范围和更快的絮凝沉降速度。 关键词 ： 改性膨润土 ； 硫酸铝 ； 絮凝剂 ； 浊度去除率
膨 润土 是 以蒙脱 石 为主 要矿 物成 分 的粘 土 ， 具
有 很 大 的 比表 面积 ， 良好 的吸 附性 能和 阳离 子交 换
物 、有毒 且 难生 物 降解 的有 机 物 ，还具 有脱 色 、 脱 磷、 除臭 、 絮凝 等 作用 ｌ５ 为此 ， 改性 膨 润 土 的絮 ｌ】 －， 对
化
学
工程Biblioteka 师 Ｃ ｅ ｃｌ Ｅ ｇｎｅ ｈｍｉａ ｎ ｉｅｒ
２ １ 年第 ６期 ０１
蕊 程 师 园 她
文章 编 号 ：０ ２ １２ （０ １０ — ０ ０ ０ １０ — １４ ２ １ ）６ ０６ — ４
Ｋｅ ｒ ｓ： ｄｆ ｄ ｂ ｎｏ ｉ ； ２Ｓ ）； ｏ ｃ ｌｎ ；ｅ ｖ ｌ ａｅｏ ｒ ｉｉ ｙｗｏ ｄ ｍｏ ｉｅ ｅ ｔｎｔ Ａ１ Ｏ４３ｆ ｃ ｕａ ｔｒｍｏ ａ ｔ ｆｔ ｂｄｔ ｉ ｅ （ ｌ ｒ ｕ ｙ
摘
要： 研究 了以 Ａ ｓ ， ｅ（ｏ ）为改性剂对天然膨润土进行改性 ， 以改性后的膨润土为 絮凝剂 ， １ ｏ ）、 ： ， （ Ｆ ｓ 并
探讨 了对高岭土悬 浊液废水的浊度去除效果 。研究表 明， 适宜改性剂浓度为 ０Ｉ ｏ・－ 适宜的废水 ｐ ． ｌＬ ｍ ， Ｈ值为
１、 ０ 用土量为 ０１ 、 ．ｇ搅拌时间为 ３ ｉ、 ａ ｒｎ 搅拌速度为 ６ ； ｒ 天然膨润土无任何絮凝效果 ，ｌ ｓ ， Ａ ０ ）改性膨润土絮 （ 凝剂在适宜条件下对废水悬浮颗粒的去除率达 ９ ％以上 。而且改性膨润土絮凝剂较硫 酸铝 絮凝剂有更宽的 ０ ｐ Ｈ值适用范围和更快的絮凝沉降速度。 关键词 ： 改性膨润土 ； 硫酸铝 ； 絮凝剂 ； 浊度去除率
膨 润土 是 以蒙脱 石 为主 要矿 物成 分 的粘 土 ， 具
有 很 大 的 比表 面积 ， 良好 的吸 附性 能和 阳离 子交 换
物 、有毒 且 难生 物 降解 的有 机 物 ，还具 有脱 色 、 脱 磷、 除臭 、 絮凝 等 作用 ｌ５ 为此 ， 改性 膨 润 土 的絮 ｌ】 －， 对
化
学
工程Biblioteka 师 Ｃ ｅ ｃｌ Ｅ ｇｎｅ ｈｍｉａ ｎ ｉｅｒ
２ １ 年第 ６期 ０１
蕊 程 师 园 她
文章 编 号 ：０ ２ １２ （０ １０ — ０ ０ ０ １０ — １４ ２ １ ）６ ０６ — ４
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
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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
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吸附在 黏土 矿物 的表 面上 。
土 预 测 资 源量 在 ８ Ｏ亿 ｔ 上 ， 世 界 首 位 ， 以 居 占世 界 总量的 ６％ ， ０ 价格 低廉 ， 钙 基 者 多 ， 脱 石含 量 偏 但 蒙 低 ， 采选 加 工方 法 较 简 单 ， 品质 量 受 到 影 响 ， 而 产 对
外 贸易 中处 于低 出高 进 局 面 ， 致 其 应 用 范 围受 到 导 限制 。
ｏｙ ａ ｄ ｍｅｈｏ ｆｍ ｏ ｆｃ ｔｏ ｏ ｈｅ ｕ ｑ ａ ｅｌｒｌ ｙ ｒ ｆｂ ｎ ｏ ｉｅ ｗｅ ｅ ｉ ｔｏ ｃ ｄ ａ ｌ ｓｔ ｅ ｍ ｏ ｆｅ ｅ ｔｎ— ｒ ｎ ｔ ｄｓ ｏ ｄｉ ａ ｉｎ ｆ ｒｔ ｎｉｕｅ ｌｍ ｌａ ａ ｅ ｓｏ ｅ ｔ ｎｔ ｒ ｎｒ ｄｕ ｅ ｓ ｗｅｌａ ｈ ｄｉ ｄ ｂ ｎ ｏ ｉ ｉ
向上 结构 层 的距 离具有 可 变性 。膨 润土 单 片层是 纵
将 膨 润土划 分 为钠 基膨 润 土 、 基膨 润 土 、 基膨 润 钙 镁
土 和铝 （ ） 膨润 土 ， 有膨 胀 性 、 附性 、 氢 基 具 吸 阳离 子 交 换性 、 浮性 和 分 散 性 等 优 异性 能 Ｊ 中 国膨 润 悬 。
Ｓｔ ｕｄｙ ｏ ｏ ｆｃ ｔｏ ｎ ａ ｌｃ ｉ ｎ ｏ ｎｔ ｉｅ ｎ ｍ ｄｉ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｐｐ ｉａｔｏ ｆｂｅ ｏｎ ｔ ｉ
Ｈ ａ ｏ ｇ ｉ ｇ， Ｚ ｕ Ｙｕｅ ｎ Ｈ ｎ ｑｎ ｈ
（ ｈ ｎｉ ｒｖ ｃ ｌｎｔｕｅｆＣ ｅ ｃｌｎ ｕｔ ，ａｙａ ３ ０ １Ｃ ｉａ Ｓａ ｘ ｏｉ ｉ ｓｔｔ ｏ ｈｍｉ ｄｓｙ Ｔ ｉ ｎ０ ０２ ，ｈｎ ｊ Ｐ ｎａＩ ｉ ａＩ ｒ ｕ
比表 面积 达 １０ ２ ｇ ２ ．４ ｍ ／ ，膨 润 土 对 染 化 废 水 化 学 需 氧量 Ｃ Ｄ和色 度 的去除 效果最 佳 ， Ｏ 经处 理后 的染 化废 水 Ｃ Ｄ由原来 的 ４ ７ｍ ／ Ｏ ７ ｇ Ｌ降至 ８ ｇ Ｌ， ３ｍ ／ 去除 率达 ８ ％ ， 色率 达 ９ ％ 。 ２ 脱 ７ 不 同温度 下焙 烧 的膨 润 土具 有 不 同 的表 面 积 。
的条件 。
混合 法 、 堆放 法 和 湿 挤 压 法 等 。在 中国 多采 用 湿 湿
挤 压 法 生 产 人 工 钠 土 。 常 用 钠 化 剂 有 Ｎ ，Ｏ 、 ａＣ
２ 膨润 土的改性原 理
２ １ 物 理 吸 附 ．
Ｎ Ｏ 等 。改 性 后 的钠 膨 润 土 有 如 下 特 点 ： 有 更 ａＨ 具 加优越 的物化性 能 ， 吸水 率 更 大 、 胀 倍 数 高 、 如 膨 阳 离子 交换 容量 大 ， 体悬 浮液 触 变 性 、 性 、 滑 性 胶 黏 润
现 象特 别 明显 。吸附 质与膨 润 土吸 附剂 问 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， 主要 是膨 润 土 表 面 的羟 基 和氧 原 子 与有 机
王连 军等 对膨 润 土 的焙 烧 改 性 机 理 、 构 进 结 行 了深入 研究 ， 结果 表 明 ： 当焙 烧 温 度 达 ４ ０℃ 时 ， ５
ｕａｉ ｎ ｏ ｏ ｑ ｌ ｙ ａ ｄ ｌｍｉｅ ｐｐｉ ａｉｎ ｆｂ ｎｔｎｉ ｈ ｌ ｉ ｏ ｆ ｌｙ ｕ ｅｔ ｅ ｒｃ ｎ ｏ ｔ ｅ ｏ ｒ ｅ ｎ ｉ ａ，ｎｃ ｅ ｓ ｔｏ ｆｌｗ ｕａｉ ｎ ｉ ｔ ｄ ａ ｌｃ ｔｏ ｏ ｅ ｏ ｔ ｅ ｐｎｇ ｔ ｕｌ ｓ ｈ ｉｈ ｂｅ ｔｎｉｅ ｒｓ ｕ ｃ ｓｉ Ｃｈ ｎ ｉ ｒ ａ — ｔ ｅ，
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 ； 质 介 中有 中性 电解质 存 在 时 ， 机 阳离 子 可 以在 黏 土 矿 无 物 与 阴离子 型 聚合物 之 间起 “ 接 ” 用 ， 高 聚 物 桥 作 使
品质 ， 变了中 国膨润土资源 品质低 、 改 应用受到 限制 的局 面 ， 助于充 分利 用好 中国丰 富的膨润 土资 源 ， 高其 附 有 提 加价值 ， 创造更大 的经济效益 。 关键词 ：膨润土 ； 改性 原理 ； 改性膨润 土 ； 环保材料 ； 载体
中 图分 类 号 ：Ｑ ２ ． Ｔ １７ ２ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ６— ９０ ２ １ ）０— ０ ５— ４ １０ ４ ９ （０ １ １ ００ ０
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｉ ｎ ｔｉ ｒ ｖｎ ｈ ｒ ｐ ｒｉｓｏ ｅ ｔ ｎｔ ｎ ｘ ａ ｄｎ ｔ ｕ ｅ， ｅ ｓ ｕ ｔ ｒ ｆ ｅ ｔｎ ｔ ｎ ｈ ｈ — ｓ ｒ ｃ ： ｍｉ ｇ ａ ｍｐ ｏ ｉｇ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｔ ｆ ｎｏ ｉ ａ ｄ ｅ ｐ ｎ ｉ ｇｉ ｓ ｔ ｔ ｃｕ ｅ ｏ ｎｏ ｉ ａ ｄ ｔ ｅｔ ｅ ｅ ｂ ｅ ｓ ｈ ｒ ｂ ｅ
代 （ 换 ） 子 ， 理 论 上 正 负 电平 衡 ， 际 上 蒙 脱 置 离 则 实 石 晶体 结 构 中 四面 体 层 的 ｓ 部 分 被 Ａ¨ 、 ¨ 置 ｉ ｌ Ｐ 换 ， 面 体 中 的 Ａ¨ 部 分 被 Ｍｇ 、 ｅ 、 ｎ 、 ｉ 八 ｌ ¨ Ｆ ¨ ｚ Ｌ 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 ， 为结 构 中 出现 层 间水 的 根本 成
膨润 土是 一 种 片层 结 构 的硅 酸 盐 ， 主要 成 分 是 蒙 脱 石 ， 层 间 的 阳离 子 易被交 换 ， 其 具有 很 大 的离子
交 换 容量 ， 据蒙脱 石 层 间可交 换 阳离 子种 类 、 根 含量
面体 共有 ， 由于 晶层之 问 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 ， 而 Ｃ轴 方 因
横尺 寸 比很大 的薄片 ， 径 约为 １０～２０ｎ 而 厚 直 ０ ０ ｍ，
度 只有 １ｎ ｍ。５～１ 这 样 的薄 片通过 层 间 阳离 子 ０层
结合 在 一 起 ， 成 基 本 颗 粒 （ 向 尺 寸 约 是 ８～ 构 横
１ ｍ） 由基 本 颗粒 又构 成 了更 大 的不 规 则 的集 团 ０ｒ ， ｉ （ 直径 为 ０ １～１ ｍ）４。 如果 膨 润 土 中不 存 在 替 ． ０ｌ Ｅ ｘ ］
好， 热稳定 性好 并具 有较 强 的可塑 性 和粘接 性等 。 ３ ２ 膨润 土 的活化 改性 ．
３ ２ １ 焙 烧 改性膨 润 土 ．．
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 ， 黏 土 颗 粒小 、 且 比表 面大 ， 附 吸
个 四面体 的顶 端 的氧都 指 向结 构层 的 中央并 与八
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无机 盐工 业
第４ ３卷 第 １ ０期 钙基 膨 润土钠 化 的方法 Байду номын сангаас 多 ， 主要 有悬 液法 、 干
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 问复合 或嵌 入反应 提 供 了较 有 利