黏土矿物在富营养化水体和底泥磷污染控制中的应用研究进展

邹银洪, 张润宇, 陈敬安, 王立英, 陆顶盘

Research Advance in the Application of Clay Minerals to Phosphorus Pollution Control in Eutrophic Water Bodies and Sediments

Yinhong Zou, Runyu Zhang, Jing’an Chen, Liying Wang, Dingpan Lu

表1 蒙脱石的改性方法及其优缺点

Table 1 Modification methods of montmorillonite and their advantages and disadvantages

改性方法 改性机理 优点 缺点 参考文献 酸改性 通过加酸浸泡,蒙脱石层间的金属阳离子溶出,使得其孔道得到疏通,有利于吸附质分子的扩散,电离出来的H+还可以置换出层间的金属阳离子,从而减弱层间作用力,永久性负电荷增多 增大了内部孔结构容积,提高吸附性能 吸附效果受酸的浓度控制 [23] 盐改性 利用蒙脱石的膨胀性和层间阳离子可交换性的特点,通过使无机金属阳离子水解产生的金属羟基阳离子进入蒙脱石层间来置换出可交换阳离子 增大比表面积、稳定性增强,吸附性增强,有效、可回收重复利用 过量使用会引起水体pH值过高,对生物体造成严重危害 [7,24~28] 热改性 蒙脱石在高温煅烧下依次失去表面水、骨架结构中的结合水 孔隙率增加,结构更为疏松,吸附性能得到一定改善 不详 [29] 有机改性 如有机长链烷基季铵盐对蒙脱石表面改性或有机硅烷偶联剂对蒙脱石表面羟基进行嫁接改性 增强蒙脱石亲有机性、比表面积、稳定性和吸附能力,且吸附剂具有一定的再生性 稳定性差,会造成水体二次污染 [30,31] 复合改性 将有机组分(如长链烷基季铵盐、有机硅烷偶联剂)与无机阳离子(如铁、铝)通过化学方法嫁接负载在蒙脱石表面 复合改性后的蒙脱石具有亲有机性且更稳定,更加环保 在实际应用中可能受其他污染物干扰,影响其吸附率 [31,32]