凹凸棒土改性及其在环境水处理中的应用研究
第29卷第6期 硅 酸 盐 通 报 Ｖｏｌ.29 Ｎｏ.6 2010年12月 ＢＵＬＬＥＴＩＮＯＦＴＨＥＣＨＩＮＥＳＥＣＥＲＡＭＩＣＳＯＣＩＥＴＹ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ,2010
凹凸棒土改性及其在环境水处理中的应用研究
于志新,逯子扬,赵晓红,李春香,潘建明,闫永胜
(江苏大学化学化工学院,镇江 212013)
摘要:凹凸棒土独特层状、链式结构赋予它特殊的性能,使其广泛应用于各个行业。本文主要从凹凸棒土的改性研
究及其在环境中水处理的应用研究方面,综述了近年来国内外对凹凸棒土的改性方法及其在各类环境废水处理中
的研究现状,并指出了凹凸棒土产品的发展趋势。
关键词:凹凸棒土;改性;环境;水处理
中图分类号:ＴＵ528 文献标识码:Ａ 文章编号:1001-1625(2010)06-1367-06
ＡｔｔａｐｕｌｇｉｔｅＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎ
ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔ
ＹＵＺｈｉ-ｘｉｎ,ＬＵＺｉ-ｙａｎｇ,ＺＨＡＯＸｉａｏ-ｈｏｎｇ,ＬＩＣｈｕｎ-ｘｉａｎｇ,ＰＡＮＪｉａｎ-ｍｉｎｇ,ＹＡＮＹｏｎｇ-ｓｈｅｎｇ
(ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ212013,Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｕｎｉｑｕｅｌａｙｅｒａｎｄｃｈａｉｎｏｆａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅｉｓｅｎｄｏｗｅｄｓｐｅｃｉａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ,ａｎｄｉｔｉｓｗｉｄｅｌｙ
ｕｓｅｄｉｎｍａｎｙａｒｅａｓ.Ｔｈｅｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｗｏａｓｐｅｃｔｓｏｎｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅａｎｄｉｔｓ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ,ａｎｄｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ.Ｍｏｒｅｏｖｅｒ,ｔｈｅ
ｒｅｓｅａｒｃｈｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅｉｓａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ;ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ;ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ;ｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ
作者简介:于志新(1971-),男,博士研究生.主要从事清洁能源与环境保护方面的研究.
通讯作者:闫永胜.Ｅ-ｍａｉｌ:ｙａｎｙｏｎｇｓｈｅｎｇ215@126.ｃｏｍ.1 引 言
凹凸棒土又名坡缕石,是一种天然非金属粘土矿物,在矿物学上隶属于海泡石族[1]。它首次被发现于
1862年俄罗斯学者Ｔｓａｖｔｃｈｅｎｋｏ在乌拉尔坡缕缟斯克矿区;1935年法国学者Ｌａｐｐａｒｅｎｔ在美国的Ｇｅｏｒｇｉａ、
Ｆｌｏｒｉｄ等地区也发现了相同的粘土,后被证实属于同一种矿物质。1976年中国学者许冀泉等在中国江苏省
六合县竹镇小盘山发现凹凸棒土矿,随后相继在江苏盱眙、安徽明光等地发现该矿[2]。凹凸棒土产于特殊
的地质环境条件下,具有许多特殊优异的性能,以吸附剂、粘结剂、助剂、添加剂、催化剂载体等形式被广泛应
用于脱色及水处理、建材、轻工、纺织、地质勘探等行业。本文主要探讨了近年来关于凹凸棒土不同改性处理
及用于环境处理方面的研究,特别是废水处理方面的研究进展。
2 凹凸棒土特性
凹凸棒土呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中,颜色呈白色,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,断口呈贝壳状或参差状,吸水性强。湿时具粘性和可塑性,干燥后收缩
小,不大显裂纹,水浸泡崩散。悬浮液遇电介质不絮凝沉淀。凹凸棒土形态呈毛发状或纤维状,通常为毛毯1368 综合评述硅酸盐通报 第29卷
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[3]。
凹凸棒土结构中存在晶格置换,晶体中含有不定量的Ｎａ+、Ｃａ2+、Ｆｅ3+、Ａｌ3+,晶体呈针状,纤维状或纤维
集合状,并具有一定的可塑性及粘结力,其理想的化学分子式为:Ｍｇ5Ｓｉ8Ｏ20(ＯＨ)2(ＯＨ2)4·4Ｈ2Ｏ。凹凸棒
土的晶体结构单元层由8个Ｓｉ-Ｏ四面体以2∶1型层状排列,其中的Ｓｉ4+可以少量被Ｆｅ3+及Ａｌ3+离子替代,
Ｍｇ2+可以少量被Ｆｅ2+,Ｆｅ3+和Ａｌ3+离子替代。各种离子替代的综合结果是凹凸棒土常常带少量的负电荷,
此种电荷属于结构电荷具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构[4]。
目前,基于凹凸棒土的廉价、易得、品质高、稳定等特性,来进行改性处理以拓展凹凸棒土的新用途,提升
凹凸棒土的利用价值,使凹凸棒土在石油、化工、建材、塑料等行业领域更加广泛的应用。
3 凹凸棒土改性方法
3.1 凹凸棒土活化
目前常用的凹土改性处理方法主要有超声波处理、高温焙烧处理和酸化处理等[1,5]。
由于凹凸棒土中含有吸附水、沸石水、部分结晶水、八面体中的结构水,通过高温焙烧可以将其脱去,在
加热时能脱除晶体结构中不同状态的水,内部结构变得疏松多孔,从而增加比表面积,增加活性位点,增强吸
附力。但是,活化温度要求比较严,不同的活化温度就会产生不同结构[6]。
凹凸棒土经酸浸泡后,体内结构会部分溶解,未溶解部分起支撑作用,使孔道数目增加,比表面积增大。
同时,凹凸棒土孔道中常含有碳酸盐等杂质,酸化处理一方面可除去分布于凹凸棒土孔道中的杂质,使孔道
疏通,增强通透性;另一方面,由于凹凸棒土的阳离子可交换性,半径较小的Ｈ+能置换出凹凸棒土石层间部
分Ｋ+、Ｎａ+、Ｃａ2+和Ｍｇ2+等离子,增大孔容积,使其吸附性能更强[1,7]。
超声空化作用也可以达到活化凹凸棒土的作用。天然凹凸棒土存在晶体聚合现象,超声作用具有的空
化效应可以产生的局部高温、高压环境,瞬时作用力大,可以较好的冲击和分散凹凸棒土的聚合,使其均匀分
散,增加凹凸棒土的活性空间位点[8]。
3.2 有机质复合改性
有机质材料的复合可以有效的改进基质材料的团聚,分散不均衡的缺点,使其达到有效的均匀分散和较
好的与基质材料进行表面结合等优点,从而改善材料的可塑性,增强其吸附能力及其它性能。有机质的改性
处理主要有表面活性剂、硅烷偶联剂的修饰和有机聚合物材料的复合等形式。
另外,有机质往往含有较多的氨基、羟基等官能团,更容易与凹凸棒土或者是对进行处理对象(金属离
子的螯合)的结合。如采用有机表面活性剂作为有机改性剂对凹凸棒土进行改性处理,用长碳链有机阳离
子取代凹凸棒土间无机阳离子,使层间距扩大;季铵盐表面活性剂的有机改性主要是将凹凸棒土的表面性能
有亲水性转变为亲油性。壳聚糖对凹凸棒土的改性处理,主要是凹凸棒土对带正电荷的壳聚糖产生键合,壳
聚糖自身的官能团结构是改性后的凹凸棒土更有利于对无机金属离子的吸附。有机聚合物对凹凸棒土的改
性处理,可以有效的增强聚合物可塑性和强度,提升有机聚合物自身的功能化。利用γ-(甲基丙烯酰氧)丙
基三甲氧基硅烷对凹凸棒土进行修饰,可有效的改变凹凸棒土的疏水作用,使改性凹凸棒土与有机溶剂具有
较好的相容性。敏世雄等[9]采用偶联剂苯胺甲基三乙氧基硅烷(ＡＭＴＥＳ)对凹凸棒土(ＡＴＰ)进行表面修饰
(ＡＭＴＥＳ-ＡＴＰ),然后通过苯胺单体在ＡＭＴＥＳ-ＡＴＰ表面的原位化学氧化接枝聚合,制备了基于共价键结合的
聚苯胺(ＰＡＮＩ)/ＡＭＴＥＳ-ＡＴＰ复合材料,使复合材料中的聚苯胺的热稳定性明显增强。
3.3 无机材料复合改性
无机材料复合主要基于凹凸棒土材料的特殊吸附等性能和无机材料的特殊用途将二者有机的结合,达
到凹凸棒土与相复合材料的相互促进,互补的优势来提升复合材料的性能,来增强凹凸棒土的高品位利用。
高华等[10]采用盐酸改性的凹凸棒土为载体,制备负载锰氧化物的凹凸棒土复合材料,主要考察了盐酸
改性对负载锰氧化物凹凸棒土复合材料制备的影响,诸如:比表面积、晶相成分等。姚超等[11]以硫酸锌和碳酸铵为原料采用化学沉淀法在凹凸棒土(ＡＴＰ)的表面负载纳米氧化锌,合成了ＡＴＰ/ＺｎＯ纳米复合材料,该 第6期于志新等:凹凸棒土改性及其在环境水处理中的应用研究1369
材料对亚甲基蓝具有较好的吸附性能,优化条件下对亚甲基蓝的去除率达到95%以上。周雪等[12]采用浸
渍法制备负载型Ｆｅ2Ｏ3/凹凸棒土催化剂,并于双氧水构建反应体系,并利用该催化剂体系对印染废水进行
处理。李贵贤等[13]利用聚合硫酸铁和凹凸棒土制备一种复合混凝剂,该复合混凝剂处理化工废水时,比聚
合硫酸铁具有更高的化学耗氧量(ＣＯＤｃｒ)去除率,且有较宽的ｐＨ适用范围。周广宏等[14]以凹凸棒土
(ＡＴＰ)为载体,采用溶胶-凝胶法制备纳米ＴｉＯ2/ＡＴＰ复合型催化剂。该催化剂比相同工艺条件下的无负载
的ＴｉＯ2纳米粒子尺寸小,在该纳米复合材料中,纳米ＴｉＯ2颗粒间不发生团聚,并且与ＡＴＰ间结合牢固。
3.4 金属离子负载改性
近年来,担载催化剂是将一种或多种活性成分沉积到具有高表面积的载体上,使得催化剂的活性成份得
以高分散从而阻止它们团聚,从而保证催化剂的高催化效率和提高催化剂的利用率。凹凸棒土具有较大的
比表面积,利用其作为载体可以提供高表面积的负载。
Ｍａ等[15]利用盐酸改性过的凹凸棒土负载贵金属铂实现催化氢化氯代硝基苯制备氯苯胺,在优化条件
下其选择氢化率可达到100%,表现出很高的催化活性。张妍等[16]利用浸渍法制备了一系列不同钴含量的
凹凸棒土催化剂,通过构效关系研究表明钴和载体发生作用形成了ＣｏＡｌ2Ｏ4和ＣｏＦｅ2Ｏ4两种晶相;催化活性
研究表明Ｃｏ-ＡＴ-1(钴含量0.46%)催化剂对环己烯氧化表现出较好的催化活性。王芳等[17]分别采用乙醇-
异丙醇、Ｈ2和ＮａＢＨ4还原方法制备了凹凸棒土负载铂催化剂,制备的催化剂表现出较高的催化活性,通过
表征手段和构效关系研究表明优异的催化性能主要归因于铂粒子尺寸和凹凸棒土适宜的载体。李永文
等[18]以凹凸棒土材料为载体合成了一类新的负载型非晶态Ｎｉ-Ｂ合金催化剂,该类催化剂对甲乙酮氢化胺
化合成仲丁胺表现出优异的催化活性,降低了镍的消耗,提高了镍的单位催化效率。汪丽梅等[19]采用3-巯
丙基三甲氧基硅烷偶联剂对凹土进行改性使其表面带有巯基,通过巯基与银离子的键合作用,将其吸附在凹
土表面。然后通过氧化还原反应,将金属银绑缚在凹土纳米棒上,制备银/凹凸棒土纳米复合材料。该负载
复合材料可以用于导电填料掺杂到聚合物基体中制备抗静电产品,还可以作为载体催化剂催化还原对硝基
苯酚等化学反应。
4 凹凸棒土在水处理方面的应用
凹凸棒土的层链状及精细规整结构,使其具有多孔道形貌和较大的表面积,保证其最大的优点就是良好
的吸附性能。目前国内外研究者基于凹凸棒土的这一特性通过活化或者复合改性处理,赋以复合材料独特
性能,加之凹凸棒土的廉价易得,使其广泛应用于环境中废水的处理。本文主要从环境中染料废水、酚类废
水、金属污染废水等方面进行分析阐述。
4.1 染料废水处理
凹凸棒土以其独特的多孔道结构和大表面积,可以实现对染料废水的较好吸附。以凹凸棒土的此特性
通过对其进行复合吸附材料、具有光活性材料、有机聚合物等来实现表面改性处理,以此来增强凹凸棒土的
吸附及光解能力,达到去除环境中有机染料的目的。
Ａｈｍｅｄ等[20]研究了未改性的凹凸棒土对亚甲基蓝和结晶紫阳离子染料的吸附性能,并考察了凹凸棒土
《ZIF-67改性凹凸棒对EVA阻燃复合材料的协效性能研究》
《ZIF-67改性凹凸棒对EVA阻燃复合材料的协效性能研究》
一、引言
随着社会对材料安全性能的日益关注，阻燃复合材料成为了近年来研究的热点。EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）因其良好的柔韧性和加工性能在许多领域得到了广泛应用。然而，EVA材料本身的阻燃性能较弱，为了提高其安全性，对其改性阻燃成为重要课题。凹凸棒作为一种天然的矿物质材料，具有优良的阻燃效果，而ZIF-67（沸石咪唑酯骨架结构）则因其高比表面积和独特的结构被广泛用于阻燃复合材料的制备中。本研究致力于探索ZIF-67改性凹凸棒对EVA阻燃复合材料的协效性能。
二、研究现状
（一）介绍凹凸棒及其在阻燃复合材料中的应用
凹凸棒是一种天然矿物质，因其高比表面积和独特的层状结构而具有优良的阻燃效果。近年来，在EVA等聚合物材料中，凹凸棒常被用作阻燃剂。
（二）ZIF-67的特性和其在阻燃复合材料中的应用
ZIF-67是一种新型的多孔材料，其高比表面积和良好的热稳定性使其在阻燃复合材料中具有很好的应用前景。它能够通过物理或化学方式提高材料的阻燃性能。
三、实验方法 （一）材料准备
实验所使用的EVA、凹凸棒、ZIF-67等材料及其来源、规格等信息进行详细介绍。
（二）制备方法
详细描述ZIF-67改性凹凸棒的制备过程以及与EVA复合的工艺流程。包括原料的预处理、混合比例、温度控制等关键步骤。
（三）测试方法
介绍所采用的测试方法，如锥形量热计测试、极限氧指数测试、垂直燃烧测试等，及其对复合材料阻燃性能的评估作用。
四、实验结果与讨论
（一）ZIF-67改性凹凸棒对EVA阻燃性能的影响
通过测试和数据分析，研究ZIF-67改性后的凹凸棒在EVA中的协同作用。观察其在提高材料热稳定性、降低热释放速率等方面的效果。
（二）改性凹凸棒的微观结构分析
利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等手段，观察改性前后凹凸棒的微观结构变化，分析其结构变化对EVA阻燃性能的影响。
大学生创新性实验计划
附件1 2014年大学生创新实验重点项目立项名单
项目编号 所在学院 项目名称 项目类别 项目金额(元） 项目负责人 项目组成员 指导教师
20140001 电信学院 基于Android 的可视对讲控制器设计 重点 4000 朱俊鹏 李璟 任希 王耀琦
20140002 电信学院 基于物联网的山路智能安全系统 重点 4000 刘印辉 邓斌强 秦煜婷 李玉龙
20140003 化工学院 无机-有机复合相变蓄热材料的制备研究 重点 4000 王 睿 陈永康 王典 樊晓辉
20140004 环境学院 凹凸棒土+改性超滤膜处置突发性重金属水质污染研究 重点 4000 赵宇豪 线梦南 王树卓 庞颖聪 李景平 杨庆
20140005 机电学院 仿古工艺品的设计及制作 重点 4000 王凯 杜乐 高德华 张光海
王红军 万国银
20140006 土木学院 便携式岩土材料拉压强度联合测定仪研制 重点 4000 周宇 赵亮 郑凯伟 苟文彬
樊武阳 梁庆国
20140007 艺术学院 数控模型制作技术在洮河砚制作的应用与实践 重点 4000 马太学 王宝 于先强 吴德义
李祥如 袁春森
20140008 自动化院 基于Kinetis单片机的三相变频电源 重点 4000 毛燕春 张子麒 王亚军 张友鹏
附件2 2014年大学生创新实验一般项目立项名单
项目编号 所在学院 项目名称 项目类别 项目金额(元） 项目负责人 项目组成员 指导教师
20140009 电信学院 环形线圈车辆检测器 一般 2500 崔新安 何川 李亚娥 李积英
20140010 电信学院 转辙机配线测试仪 一般 2500 杨文慧 蔡万瑞 何仕亮 许丽
20140011 电信学院 基于电流法的光伏电池测试仪设计 一般 2500 姚中辉 巨育源 严鼎 何斌 杨曾瑞 吴蓉
20140012 电信学院 一种程控高稳定度交流电流源的设计 一般 2000 王文 冯辉 景俊强 张文涌 梁龙学
凹凸棒土的生物学功能及其在动物生产上的应用
凹凸棒石粘土的生物学功能及其在动物生产上的应用
罗有文1 周岩民 王恬
（南京农业大学动物科技学院，江苏 南京 210095）
摘要：凹凸棒土呈纤维网状结构，比表面积大，含有多种动物所需的矿物元素。本文就凹凸棒土的组成、结构、生物活性功能及在动物生产上的应用进行了综述，并展望了其在养殖业上的应用前景。
关键词：凹凸棒土；生物学功能；动物生产；应用
1.前言
凹凸棒土（attapulgite）是一种天然非金属粘土矿物，在矿物学上隶属于海泡石族［１］。它是一种具有特殊纤维晶体形态结构的含水富镁铝硅酸盐矿物，最早在乌拉尔矿区的热液蚀变产物中被俄国学者隆科钦科夫发现（1862年），并将其命名为坡缕土（palygorskite）。1935年，法国学者拉巴特朗在美国佐治亚州凹凸堡(Attapulgus)的漂白土中发现该矿物，并将其命名为凹凸棒土。后来证明两种粘土具有相同的结构，属于同一矿物。我国于1976年在江苏六合小盘山首次发现凹凸棒石粘土，而后于1982年在江苏盱眙、安徽明光等地相继发现了大型凹凸棒土矿，使我国成为世界凹凸棒石粘土的主要资源国和生产国之一。
凹凸棒石呈土状、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。凹凸棒石粘土具有独特的吸附、脱色、悬浮、触变、充填、流变性、热稳定性和抗盐性等理化特性。数十年来，凹凸棒石以其特殊的理化性质及生物活性功能在环保、医药、农业、石油化工、日用化工等各领域得到了广泛的应用。本文拟对凹凸棒土的生物活性功能及其在动物生产上的应用作一介绍。
2.凹凸棒土的组成和结构
凹凸棒土（简称凹土）原土中含有70%～80%的凹土，10%～15%的蒙脱土和海泡石，4%～8%的石英，1%～5%的方解石或白云石，在加工的过程中可除去非粘土成分。因此，最终的的产品中含有85%~90%的凹土。凹土的典型化学式为Si8Mg5O20(OH)2(OH2)4·4H2O ［2］，据矿物分析，凹土的主要化学成分质量分数为：SiO253.61%，Al2O39.29%，Fe2O33.1%，MgO13.20%，H2O19.8%。
凹凸棒土合成方钠石分子筛及对铬的吸附效果研究
凹凸棒土合成方钠石分子筛及对铬的吸附效果研究
李红玑;李宁;吴喜勇;陈立军
【摘 要】In the synthesis methods of molecular sieve, the hydrothermal
synthesis method with low cost and simple operation is very popular in the
resent years. Because of its developed pore, unique adsorption and
catalysis characteristics, the zeolite has been widely used in chemical
industry, environmental protection, water treatment and other fields. In
this study, using attapulgite as raw material, sodalite was synthesized by
the hydrothermal synthesis method, and the adsorption effect of the
sodalite to chromium was studied. The results show that adsorption
capacity of the sodalite zeolite is 5.6 mg/g, the adsorption efficiency can
reach to 89.5% in 8h.%在分子筛合成方法中，以廉价矿土的水热合成法，因其成本低、操作简单，在近些年的研究中倍受青睐。而沸石分子筛因其孔道发达，吸附和催化性能独特，被广泛应用于化工、环保、水处理等领域。以凹凸棒土为原料，经改性提纯后，按一定比例用水热合成法合成方钠石分子筛，并研究其对铬的吸附性能，该分子筛的吸附容量为5.6 mg/g，吸附效率在8 h 达89.5%。
凹凸棒复合滤料生物过滤去除苯酚性能研究
２０１０年３８卷第１０期 广州化工 ・１０５・
凹凸棒复合滤料生物过滤去除苯酚性能研究冰
孙海 ，王郑 ，刘璐 ，杨铠诚 ，申明杨 ，卢霞 ，田龙杰 ，马磊
（１南京林业大学土木工程学院，江苏 南京２１００３７；２南京林业大学南方学院，江苏 南京２１００３７）
摘 要：利用凹凸棒复合滤料良好的吸附性和生物挂膜性能对普通滤池进行生物强化，研究生物过滤对原水中苯酚的去除效
果及影响因素。实验结果表明，原水浓度在０．２５ｍｇ／Ｌ时，苯酚的去除率达到９３．７５％；温度在２３￣Ｃ时，苯酚的去除率达到９５．９７％；原
水溶解氧浓度在７．４ｍｇ／Ｌ时，苯酚的去除率达到９６．４６％；反冲洗对生物过滤去除苯酚的影响较小，去除率在冲洗２ｈ后能够恢复到
冲洗前的水平。
关键词：凹凸棒复合滤料；生物过滤；苯酚；性能研究
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ Ｐｈｅｎｏｌ ｂｙ Ｂｉｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ
Ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ
ＳＵＮ Ｈａｉ ，ＷＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ ，ＬＩＵ Ｌｕ ，ＹＡＮＧ Ｋａｉ—ｃｈｅｎｇ ，ＳＨＥＮＧ Ｍｉｎｇ—ｙａｎｇ ，ＬＵ Ｘｉａ ，ＴＩＡＮ Ｌｏｎｇ－ｆｉｅ ，ＭＡ Ｌｅｉ
（１ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３７；
２ Ｓｏｕｔｈ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｉｌｔｅｒ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｇｏｏｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｉｏｆｉｌｍ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｎ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｉｌｔｅｒ，
凹凸棒土／聚合铝铁絮凝剂制备因素的研究
第３４卷第３期 ２０ １ １年５月 非金属矿 ＮＯｎ—Ｍｅｔａｌ１ｉｃ Ｍｉｎｅｓ Ｖｌｏ１．３４ ＮＯ．３ Ｍａｙ，２０１１
凹凸棒土／聚合铝铁絮凝剂制备因素的研究
贺晓娟 梁卫东 曹丰龙 （兰州理工大学石油化工学院，甘肃兰州７３００５０）
摘要以亚铁盐和铝盐为原料，采用分步滴定法制备凹凸棒土／聚合铝铁复合絮凝剂（ＡＰＡＦＣ），考察了原料配比、反应温度、ｐＨ值对复 合絮凝剂性能的影响 结果表明：在ｐＨ值为３、ｍ（凹凸棒土）：ｍ（ＦｅＳＯ ）：ｍ（Ａ１Ｃ１ ）为１：０．０５：０．１、反应温度为６Ｏ℃条件下，复合絮凝剂絮凝 性能最佳 ＣＯＤ去除率为８０％以上，浊度去除率为９０％以上。 关键词凹凸棒土聚合铝铁絮凝剂性能 中图分类号：Ｘ７０３；ＴＢ３３ 文献标识码：Ａ
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｔｈｅ Ｆａｃｔｏｒ ｏｆ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ Ａｔｔａｐｕｉｇｉｔｅ／Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｉｒｏｎ Ａｌｕｍ Ｆｉｏｃｃｕｌａｎｔ Ｈｅ Ｘｉａ￣ｕａｎ Ｌｉａｎｇ Ｗｅｉｄｏｎｇ Ｃａｏ Ｆｅｎｇｌｏｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ ７３００５０） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ—ｅｘｉｓｔｅｄ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｎｄ ｉｒｏｎ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ（ＡＰＡＦＣ）ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｆｒｏｍ ｆｅｒｒｉｔｅ ｓａｌｔ ａｎｄ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｓａｌｔ ｂｙ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｔｅｐ—ｂｙ－ｓｔｅｐ ｄｒｉｐｐｉｎｇ ｒｅａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐＨ ｖａｌｕｅ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｒｅｐａｒｉｎｇ ａｔｔａｐｕｌｇｊｔｅ—ｅｘｉｓｔｅｄ ｉｒｏｎ ａｎｄ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｗｅｒｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｒａｔｉｏ ｏｆ ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ ａｎｄ ＦｅＳＯ４ ａｎｄ Ａ１ＣＩ３ ｗａｓ １：Ｏ ０５：０．１，ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ６０￣Ｃ ａｎｄ ｐＨ ｖａｌｕｅ ｗａｓ ３，ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ ＣＯＤ ａｎｄ ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ ｗｅｒｅ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ８０％ａｎｄ ９０％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ ｆｅｒｒｉｃ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
热改性凹土复合聚丙烯酰胺絮凝剂在受污河水处理中的应用
第２ｏ卷第１Ｏ期
２０１１年ｌＯ月 中 国 矿 业
ＣＨＩＮＡ ＭＩＮＩＮＧ ＭＡＧＡＺＩＮＥ ＶｏＬ ２Ｏ，Ｎｏ．１０
０ｃｔ． ２Ｏ１１
热改性凹土复合聚丙烯酰胺絮凝剂在
受污河水处理中的应用
马喜君 ，刘黎华
（１．淮阴工学院生化学院，江苏淮安２２３００３；２．江苏省凹土资源利用重点实验室，江苏淮安２２３００３）
摘 要：热改性凹土复合聚丙烯酰胺合成新型复合絮凝剂，通过ＦＴ—ＩＲ红外光谱分析，热改性凹土
与聚丙烯酰胺进行了有效接枝聚合。复合絮凝剂对受污河水的ＣＯＤ和浊度的去除实验结果表明，复合
絮凝剂投加量５０ ｍｇ／Ｌ时，受污河水的ＣＯＤ和浊度的去除效果最好，ＣＯＤ的去除率达到４５．６ ，浊度
的去除率达到６６．３ ，复合絮凝剂中凹土和ＰＡＭ协同效应显著。
关键词：热改性凹土；聚丙烯酰胺；絮凝剂；受污河水
中图分类号：Ｘ７０３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—４０５１（２Ｏｌ１）１０—００８５—０３
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｔ—ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ／ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ
ｆｏｒ ｐｏｌｌｕｔｅｄ ｒｉｖｅｒ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ＭＡ Ｘｉ—ｊｕｎ ．ＬＩＵ Ｌｉ—ｈｕａ
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｈｕａｉｙｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉａｎ ２２３００３，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｈｕａｉａｎ ２２３００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｔｉｔｌｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｗａｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｔ－ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｔ
凹凸棒土粘结剂对13X分子筛吸附性能的促进作用
离子交换与吸附, 2008, 24(1): 25 ~ 32 ION EXCHANGE AND ADSORPTION 文章编号：1001-5493(2008)01-0025-08 凹凸棒土粘结剂对13X分子筛吸附性能的促进作用*
赵忠林 李鹏飞 马静红 李瑞丰**
太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室，精细化工研究所，太原 030024
摘要：以凹凸棒土为粘结剂制备了13X分子筛吸附剂。研究了其孔结构、表面电性和对水、CO2和N2分子的吸附性能，并与高岭土为粘结剂的同类吸附剂进行了比较。结果表明，凹凸棒土发达的孔隙结构、大的比表面和表面负电性质有利于其吸附容量的改善，而13X/凹凸棒土中丰富的中孔促进了其对CO2的吸附速率。另外由CO2吸附热力学分析可知，CO2在 13X/凹凸棒土上具有较低的吸附热，结果将有利于其在吸附剂上的脱附。 关键词：凹凸棒土；粘结剂；13X分子筛；吸附性能 中图分类号：0647.33 文献标识码：A 1 前 言
沸石分子筛作为吸附剂已被广泛应用于气体、液体的分离和净化。人工合成的沸石分
子筛晶体尺寸一般为1µm~10µm的粉体，这种粉状分子筛不便于在工业上直接使用，因此，
在制备分子筛吸附剂产品时，通常掺入一定量的无机粘土作为粘结剂予以成型。然而，粘
结剂的加入往往会造成吸附剂吸附容量的下降和性能的改变，分子筛吸附剂的吸附性能不
仅依赖于分子筛基体的性能，而且依赖于所用粘结剂的类型和特性。尽管这一现象在吸附
剂工业中有着重要的意义，但有关粘结剂对沸石分子筛吸附性能影响的基础研究却鲜见报
道。
凹凸棒土 {[Mg(Al,Fe)]5Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O} 是一种含水富镁硅酸盐天然矿物，
其晶体结构为2:1型过渡性层链状结构，晶粒十分细小 (约0.01µm×1µm)，呈棒状或纤维
状晶体形态[1]，自身具有吸附性和粘结性。凹凸棒土可作为干燥剂进行深度脱水[2]，也可
凹凸棒石的多孔结构和气体吸附体系的研究
凹凸棒石的多孔结构和气体吸附体系的研究
凹凸棒石是一种具有多孔结构的矿物材料，其在气体吸附体系中具有广泛的应用前景。本文将介绍凹凸棒石的多孔结构特性以及其在气体吸附体系中的研究进展。
凹凸棒石是一种类似于膨润土的矿物材料，其晶体结构由层状的硅酸盐片层构成。凹凸棒石的片层之间存在着不完整的晶格连接，从而形成了大量的微孔和介孔。这种多孔结构使得凹凸棒石具有较大的比表面积和孔容量，从而可以吸附大量的气体分子。
凹凸棒石的多孔结构可以通过多种方法进行调控和改进。其中一种常用的方法是通过酸洗和离子交换等处理手段，去除部分层间离子，使得凹凸棒石的晶格产生孔隙。此外，还可以通过改变矿物材料的烧结温度和烧结时间等参数，调控凹凸棒石的孔径大小和分布。
在气体吸附体系中，凹凸棒石常常被用作吸附剂或催化剂的载体。凹凸棒石的多孔结构为气体分子提供了丰富的吸附位点，使得其能够高效地吸附和储存气体分子。许多研究表明，凹凸棒石在吸附气体、催化反应以及分离等方面具有良好的应用前景。
凹凸棒石的多孔结构对气体分子的吸附行为具有重要影响。研究人员通过表面吸附法、密度泛函理论等手段，对凹凸棒石的吸附机制进行了深入研究。研究表明，在凹凸棒石的多孔结构中，气体分子通常通过物理吸附（Van der Waals力）或化学吸附（共价键）的方式与材料发生相互作用。此外，凹凸棒石的表面性质、孔径大小以及杂质离子的存在都对气体吸附行为产生重要的影响。
凹凸棒石多孔结构的研究还涉及到其在气体分离中的应用。由于凹凸棒石的多孔结构可以区分不同大小和极性的气体分子，因此可用作分离材料。研究人员通过改变凹凸棒石的孔径和孔隙大小，制备了一系列用于气体分离的凹凸棒石复合材料，并取得了一定的研究进展。 总之，凹凸棒石的多孔结构和气体吸附体系的研究已经取得了一定的进展。通过调控和改进凹凸棒石的多孔结构，可以提高其在气体吸附和分离中的性能表现。进一步的研究将有助于深入理解凹凸棒石的吸附机制，并拓宽其在能源、环境和材料等领域的应用前景。
膨润土吸附剂处理含镍(Ⅱ)废水的研究
第３９卷第５期 ２０１０年ｌ０月 当 代 化 工 Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｖｏ１．３９，Ｎｏ．５ Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１０
膨润土吸附剂处理含镍（¨）废水的研究
王保成，吴雪峰，柳 伟，崔德龙，赵淑君，徐秀丽
（沈阳东瑞科技有限公司，辽宁沈阳ｌ １００２６）
摘 要： 利用膨润土的吸附能力，对含Ｎｉ（ＩＩ）的工业废水进行吸附处理情况进行了研究。用膨润土原 土和活化土吸附剂处理含Ｎｉ（ＩＩ）水样，研究膨润土在不同试验条件，如吸附剂用量、处理时间等对Ｎｉ（ＩＩ）的 吸附率的变化。结果表明，无论是原土还是活化土，吸附量１０％为最佳，活化土处理效果比原土的去除率高约 ３％；高温焙烧可以改变膨润土的吸附性能，提高吸附率，最佳焙烧时间为３０ ｍｉｎ；处理时间以６０ ｍｉｎ为最好。
关键词：膨润土；含镍废水；吸附剂；吸附率 中图分类号：Ｘ ７０３ 文献标识码：Ａ 文章编号： １６７１—０４６０（２０１０）０５—０５１６—０３
膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的价格低
廉的黏土矿物，具有水化膨胀性、吸附性、阳离子交
换性等性质。我国的膨润土矿产资源，总储量居世
界首位【”。膨润土价格低、来源广、吸附能力强，膨润 土固有的特性使人们认识到膨润土在环境处理方
面的巨大潜力。据国内外一些文献报告，经过处理
改性的膨润土吸附性能得到极大提高［２］。国家标准 规定工业废水Ｎｉ（ＩＩ）含量不能超过１ ｍｇ／Ｌ，而许多
工业废水如化工、制药、冶炼、电镀等行业排放的废 水中均含有毒物Ｎｉ（ＩＩ），且都超过标准很多，污染
相当严重。在常用的含镍废水处理方法中，利弊各 有不同，如活性炭吸附法效果好，但是成本高；生化
法费用虽然低，但是高浓度镍对微生物有毒副作
用。因此研究开发有效、实用、经济的处理含Ｎｉ（ＩＩ）
废水的方法具有十分重要意义。
膨润土化学组成一般为Ｎａｘ（Ｈ：Ｏ） ｛（Ａｌ ・ｘＭｇ