6 tipos de tecnologias de modificação e características da atapulgita
A atapulgita é um mineral de argila de silicato hidratado, rico em magnésio, semelhante a uma cadeia de nanocamadas, com reservas abundantes. É gradualmente utilizado no campo da governança ambiental devido à sua forte absorção, segurança e proteção ambiental. A pesquisa e o desenvolvimento de novas atapulgitas modificadas e a promoção também receberam cada vez mais atenção.
1. Modificação térmica
A atapulgita remove água de coordenação, água zeólita, água cristalina e água estrutural na estrutura cristalina sob condições de aquecimento, aumentando assim a área superficial específica e o tamanho dos poros da atapulgita. O estudo descobriu que a cerca de 110°C, a atapulgita remove principalmente a água adsorvida e a água zeólita na superfície externa; entre 250 e 650°C, conforme a temperatura aumenta, a água cristalina é gradual e completamente removida; quando a temperatura é superior a 800°C, a atapulgita mudou de uma morfologia em forma de bastonete para um agregado esférico, o volume de poros e a área superficial específica diminuíram e a capacidade de adsorção enfraqueceu. Portanto, o tratamento térmico da atapulgita é geralmente selecionado a 500-800 °C.
2. Modificação de sal ácido-base
A modificação ácida é usar ácido clorídrico, ácido nítrico ou ácido sulfúrico para remover minerais associados semelhantes a carbonato, como quartzo, montmorilonita e caulinita em argila atapulgita, de modo a dragar os poros e aumentar o número de locais ativos. O tratamento alcalino e a modificação de sal são íons metálicos no modificador e cátions como Fe3+, Mg2+, Na+ entre as camadas de atapulgita para trocar íons, tornando a carga da estrutura da superfície desequilibrada para aumentar a atividade de adsorção. O efeito da modificação do sal ácido-base é afetado pela concentração, e o líquido residual após a modificação pode causar poluição secundária.
3. Tratamento de microondas e tratamento ultra-sônico
O tratamento por microondas é usar o aquecimento por microondas para tornar a estrutura interna solta e porosa para aumentar a área de superfície específica. Seu princípio é semelhante ao tratamento de torrefação, mas o método de micro-ondas aquece uniformemente e pode reduzir bastante o tempo de aquecimento. Espera-se que substitua o tratamento térmico tradicional como uma tecnologia de processamento verde. O tratamento ultrassônico é o uso de cavitação ultrassônica para gerar alta temperatura, alta pressão ou fortes ondas de choque para descascar as partículas de argila e dispersar os agregados de atapulgita para melhorar a dispersão da atapulgita.
4. Modificação do surfactante
A modificação do surfactante é incorporar ou revestir surfactantes na atapulgita sob condições ácidas e alcalinas, de modo a aumentar a capacidade de adsorção da atapulgita para substâncias específicas. Como a superfície da atapulgita é frequentemente carregada negativamente, os surfactantes catiônicos são geralmente usados, e os mais comumente usados são sais de alquil trimetil amônio quaternário e sais de amina.
5. Modificação do agente de acoplamento e modificação do enxerto
O agente de acoplamento é um tipo de substância anfotérica contendo grupos hidrofílicos e grupos hidrofóbicos, que podem melhorar a compatibilidade da atapulgita e da matéria orgânica através da reação de grupos hidrofílicos com grupos hidroxila na superfície da atapulgita. A modificação de enxerto de superfície utiliza a reação de copolimerização de moléculas orgânicas e atapulgita para enxertar matéria orgânica na superfície da atapulgita para aumentar a capacidade de adsorção de poluentes orgânicos. Em aplicações práticas, a atapulgita é frequentemente tratada primeiro com um agente de acoplamento e depois enxertada.
6. Carbonização hidrotérmica
Nos últimos anos, a tecnologia de carbonização hidrotérmica também é um método orgânico modificado relativamente popular. Seu princípio é semelhante à modificação do enxerto, principalmente usando glicose, frutose, celulose e ácido cloroacético como fontes de carbono, e o grupo hidroxila, carboxila, ligação éter, grupo aldeído e outros grupos funcionais orgânicos enxertados em atapulgita para melhorar seu desempenho de adsorção.