膨潤土吸附材料在有機污染控制中的應(yīng)用

    

 膨潤土吸附材料在有機污染控制中的應(yīng)用

　　由于特殊的天然二維納米結(jié)構(gòu),膨潤土改性吸附材料在有機污染控制與修復(fù)中有廣闊的應(yīng)用前景。本文重點評述了膨潤土吸附材料對有機污染物的吸附作用機制、構(gòu)2效關(guān)系 ,簡要總結(jié)其在有機廢水、廢氣處理、土壤污染控制與修復(fù)等方面的應(yīng)用進(jìn)展 ,并展望了今后的重點研究方向。

　　當(dāng)前 ,人類的生存環(huán)境已普遍受到化學(xué)物質(zhì)特別是有毒有害有機物的污染 ,如地面水中的持久性有機污染物、酚類化合物、硝基化合物、內(nèi)分泌干擾素、藻毒素和染料等 ,空氣中的 PAHs、醛酮類化合物和苯系物等 ,土壤中的有機農(nóng)藥和爆炸物等 ,正威脅生態(tài)環(huán)境安全和人群健康。環(huán)境污染控制和修復(fù)是當(dāng)前國內(nèi)外環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究熱點之一 ,人們正在積極探索環(huán)境污染控制與修復(fù)的新材料、新技術(shù)和新方法。

　　膨潤土是以蒙脫石為主要成分的黏土巖 ,而蒙脫石則是由兩層硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2∶1型黏土礦物。由于礦物的表面吸附作用、層間陽離子的交換作用、孔道的過濾作用及特殊的二維納米結(jié)構(gòu)效應(yīng)等 ,膨潤土在環(huán)境污染控制與修復(fù)中得到了廣泛關(guān)注。人們常根據(jù)不同需要對膨潤土進(jìn)行改性或活化處理,以拓展膨潤土的功能與用途 ,如吸附、抗菌、催化等。常用的改性劑有 :烷基季銨離子 ,吡啶鹽離子 ,雙環(huán)胺陽離子 ,金屬螯合物,多核羥基金屬陽離子, 聚合物 , 光敏劑等。改性膨潤土可分為有機膨潤土、無機膨潤土及有機2無機復(fù)合膨潤土。有機膨潤土的相關(guān)研究較早 ,而有機2無機復(fù)合膨潤土的制備及其應(yīng)用研究起步較晚。有機膨潤土常用作有機污染物的吸附材料 ,能有效吸附處理廢水、廢氣中的有機污染物 ,并用作土壤、地下水有機污染修復(fù)劑、有機廢氣處理劑、危險固廢的穩(wěn)定劑、垃圾填埋場防滲材料。由于其晶體層間或納米級孔空間可以提供特殊的微化學(xué)吸附或反應(yīng)場所 ,膨潤土成為催化活性顆粒的理想載體材料。

　　膨潤土由于其特殊的二維空間結(jié)構(gòu)、礦物表面的吸附作用、層間陽離子的交換作用、孔道的過濾作用及特殊的納米結(jié)構(gòu)效應(yīng)等 ,經(jīng)改性或活化處理可制備各種新型多功能膨潤土吸附材料 ;由于其晶體層間或納米級孔空間可提供特殊的微化學(xué)吸附或反應(yīng)場所 ,是催化活性顆粒的理想載體材料。改性膨潤土是有機污染控制與修復(fù)的理想天然材料 ,其吸附處理有機污染物的作用機制、構(gòu)2效關(guān)系等已有大量研究 ;但在有機廢氣治理及室內(nèi)空氣凈化中應(yīng)用研究則剛起步。除了膨潤土吸附材料外 ,納米材料、生物碳質(zhì)材料、三油酸甘油酯2活性炭復(fù)合體等新型吸附材料同樣引起了國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。