6 types de technologies de modification et caractéristiques de l’attapulgite
L’attapulgite est un minéral argileux de silicate hydraté riche en magnésium et en forme de chaîne nano-couche avec des réserves abondantes. Il est progressivement utilisé dans le domaine de la gouvernance environnementale en raison de sa forte adsorption, de sa sécurité et de sa protection environnementale. La recherche et le développement de nouveaux attapulgites modifiés et la promotion ont également reçu de plus en plus d’attention.
1. Modification thermique
L’attapulgite élimine l’eau de coordination, l’eau de zéolite, l’eau cristalline et l’eau structurelle dans la structure cristalline dans des conditions de chauffage, augmentant ainsi la surface spécifique et la taille des pores de l’attapulgite. L’étude a révélé qu’à environ 110 ° C, l’attapulgite élimine principalement l’eau adsorbée et l’eau de zéolithe sur la surface extérieure ; entre 250 et 650°C, lorsque la température augmente, l’eau cristalline est progressivement et complètement éliminée ; lorsque la température est supérieure à 800°C, l’attapulgite est passée d’une morphologie en bâtonnet à un agrégat sphérique, le volume des pores et la surface spécifique ont diminué et la capacité d’adsorption s’est affaiblie. Par conséquent, le traitement thermique de l’attapulgite est généralement sélectionné à 500-800 °C.
2. Modification du sel acido-basique
La modification acide consiste à utiliser de l’acide chlorhydrique, de l’acide nitrique ou de l’acide sulfurique pour éliminer les minéraux associés de type carbonate tels que le quartz, la montmorillonite et la kaolinite dans l’argile attapulgite, afin de draguer les pores et d’augmenter le nombre de sites actifs. Le traitement alcalin et la modification du salage sont à la fois des ions métalliques dans le modificateur et des cations tels que Fe3+, Mg2+, Na+ entre les couches d’attapulgite pour échanger des ions, ce qui déséquilibre la charge de la structure de surface pour améliorer l’activité d’adsorption. L’effet de la modification du sel acide-base est affecté par la concentration, et les déchets liquides après modification peuvent provoquer une pollution secondaire.
3. Traitement par micro-ondes et traitement par ultrasons
Le traitement par micro-ondes consiste à utiliser un chauffage par micro-ondes pour rendre la structure interne lâche et poreuse afin d’augmenter la surface spécifique. Son principe est similaire au traitement de torréfaction, mais la méthode micro-ondes chauffe uniformément et peut réduire considérablement le temps de chauffage. Il devrait remplacer le traitement thermique traditionnel en tant que technologie de traitement verte. Le traitement par ultrasons consiste à utiliser la cavitation ultrasonique pour générer des ondes de choc à haute température, haute pression ou fortes pour décoller les particules d’argile et disperser les agrégats d’attapulgite afin d’améliorer la dispersion de l’attapulgite.
4. Modification du surfactant
La modification des tensioactifs consiste à incorporer ou à enrober des tensioactifs sur l’attapulgite dans des conditions acides et alcalines, de manière à améliorer la capacité d’adsorption de l’attapulgite pour des substances spécifiques. Parce que la surface de l’attapulgite est souvent chargée négativement, des tensioactifs cationiques sont généralement utilisés, et les plus couramment utilisés sont les sels d’ammonium quaternaire d’alkyl triméthyle et les sels d’amine.
5. Modification de l’agent de couplage et modification du greffon
L’agent de couplage est une sorte de substance amphotère contenant à la fois des groupes hydrophiles et des groupes hydrophobes, qui peut améliorer la compatibilité de l’attapulgite et de la matière organique par la réaction de groupes hydrophiles avec des groupes hydroxyle à la surface de l’attapulgite. La modification par greffage de surface utilise la réaction de copolymérisation de molécules organiques et d’attapulgite pour greffer de la matière organique sur la surface de l’attapulgite afin d’améliorer la capacité d’adsorption des polluants organiques. Dans les applications pratiques, l’attapulgite est souvent d’abord traitée avec un agent de couplage, puis greffée.
6. Carbonisation hydrothermale
Ces dernières années, la technologie de carbonisation hydrothermale est également une méthode organique modifiée relativement populaire. Son principe est similaire à la modification par greffe, utilisant principalement le glucose, le fructose, la cellulose et l’acide chloroacétique comme sources de carbone, et l’hydroxyle, le groupe carboxyle, la liaison éther, le groupe aldéhyde et d’autres groupes fonctionnels organiques greffés sur l’attapulgite pour améliorer ses performances d’adsorption.