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膨润土吸附材料在有机污染控制中的应用

    

 膨润土吸附材料在有机污染控制中的应用

  由于特殊的天然二维纳米结构,膨润土改性吸附材料在有机污染控制与修复中有广阔的应用前景。本文重点评述了膨润土吸附材料对有机污染物的吸附作用机制、构2效关系 ,简要总结其在有机废水、废气处理、土壤污染控制与修复等方面的应用进展 ,并展望了今后的重点研究方向。

  当前 ,人类的生存环境已普遍受到化学物质特别是有毒有害有机物的污染 ,如地面水中的持久性有机污染物、酚类化合物、硝基化合物、内分泌干扰素、藻毒素和染料等 ,空气中的 PAHs、醛酮类化合物和苯系物等 ,土壤中的有机农药和爆炸物等 ,正威胁生态环境安全和人群健康。环境污染控制和修复是当前国内外环境科学与工程领域的研究热点之一 ,人们正在积极探索环境污染控制与修复的新材料、新技术和新方法。

  膨润土是以蒙脱石为主要成分的黏土岩 ,而蒙脱石则是由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2∶1型黏土矿物。由于矿物的表面吸附作用、层间阳离子的交换作用、孔道的过滤作用及特殊的二维纳米结构效应等 ,膨润土在环境污染控制与修复中得到了广泛关注。人们常根据不同需要对膨润土进行改性或活化处理,以拓展膨润土的功能与用途 ,如吸附、抗菌、催化等。常用的改性剂有 :烷基季铵离子 ,吡啶盐离子 ,双环胺阳离子 ,金属螯合物,多核羟基金属阳离子, 聚合物 , 光敏剂等。改性膨润土可分为有机膨润土、无机膨润土及有机2无机复合膨润土。有机膨润土的相关研究较早 ,而有机2无机复合膨润土的制备及其应用研究起步较晚。有机膨润土常用作有机污染物的吸附材料 ,能有效吸附处理废水、废气中的有机污染物 ,并用作土壤、地下水有机污染修复剂、有机废气处理剂、危险固废的稳定剂、垃圾填埋场防渗材料。由于其晶体层间或纳米级孔空间可以提供特殊的微化学吸附或反应场所 ,膨润土成为催化活性颗粒的理想载体材料。

  膨润土由于其特殊的二维空间结构、矿物表面的吸附作用、层间阳离子的交换作用、孔道的过滤作用及特殊的纳米结构效应等 ,经改性或活化处理可制备各种新型多功能膨润土吸附材料 ;由于其晶体层间或纳米级孔空间可提供特殊的微化学吸附或反应场所 ,是催化活性颗粒的理想载体材料。改性膨润土是有机污染控制与修复的理想天然材料 ,其吸附处理有机污染物的作用机制、构2效关系等已有大量研究 ;但在有机废气治理及室内空气净化中应用研究则刚起步。除了膨润土吸附材料外 ,纳米材料、生物碳质材料、三油酸甘油酯2活性炭复合体等新型吸附材料同样引起了国内外学者的高度关注。

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