Montmorillonite biến đổi vô cơ và hữu cơ và ứng dụng của nó trong xử lý nước thải
Mặc dù montmorillonite có thể sử dụng các đặc tính riêng của mình để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước, các ion vô cơ ưa nước giữa các lớp của montmorillonite làm cho sự hấp phụ chọn lọc các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước kém.
Hiện nay, khả năng hấp phụ của montmorillonite đối với các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước chủ yếu được cải thiện bằng phương pháp biến tính axit, biến tính bề mặt và hỗ trợ trụ vô cơ. Bề mặt của montmorillonite biến tính hữu cơ kỵ nước, là vật liệu hấp phụ tốt các chất ô nhiễm hữu cơ kỵ nước; montmorillonite dạng viên có hiệu suất hấp phụ tốt đối với các chất ô nhiễm vô cơ.
Tuy nhiên, nước thải thường chứa nhiều loại chất độc hại. Khi một montmorillonite biến tính đơn lẻ được sử dụng để xử lý nước thải có chứa các chất ô nhiễm khác nhau, nó có vấn đề về hiệu suất hấp phụ tốt đối với một chất nhất định, nhưng hiệu suất hấp phụ kém đối với các chất độc hại khác. Nó cho thấy rằng sự kết hợp của các phương pháp sửa đổi khác nhau có thể cải thiện hiệu quả khả năng loại bỏ montmorillonite đối với các chất gây ô nhiễm nước và tăng cường khả năng tái sử dụng của nó.
Sự biến đổi muối vô cơ là thông qua trao đổi ion giữa các cation xen kẽ montmorillonite (MMT) và một hoặc nhiều cation kim loại vô cơ ngậm nước. Các cation ngậm nước cân bằng điện tích âm trên tứ diện silic-oxy và tác dụng với dung môi xen kẽ để tạo ra montmorillonite. Việc loại bỏ đất và tẩy tế bào chết phân tán thành một tấm wafer duy nhất, giúp cải thiện khả năng hấp phụ của MMT đối với các chất ô nhiễm trong nước.
Tuy nhiên, montmorillonite biến tính bằng muối vô cơ chỉ cho thấy ái lực lớn đối với các anion chứa oxy trong nước, và không cho thấy khả năng hấp phụ đặc biệt mạnh đối với các ion photphat, trong khi montmorillonite biến tính chất hoạt động bề mặt hữu cơ có thể rất lớn đến tính chọn lọc hấp phụ của montmorillonite đối với kim loại nặng được cải thiện, nhưng cấu trúc lỗ xốp của montmorillonite sẽ bị chặn lại, làm giảm thể tích lỗ xốp và diện tích bề mặt riêng, không có lợi cho việc hấp phụ các chất ô nhiễm.
Do đó, các nhà nghiên cứu đầu tiên sử dụng các cation kim loại cao phân tử để xen kẽ montmorillonite, và sau đó tạo ra montmorillonite dạng viên sau khi nung, và sau đó sử dụng chất hoạt động bề mặt hoặc chất kết hợp silan để biến đổi thứ cấp để điều chế montmorillonite biến tính hỗn hợp vô cơ-hữu cơ. Trái đất.
Việc sửa đổi hỗn hợp vô cơ-hữu cơ chủ yếu sử dụng chất hoạt động bề mặt hoặc organosilanes làm chất điều chỉnh hữu cơ và sử dụng các ion kim loại hydroxyl đã polyme hóa làm chất tạo đường ống vô cơ. Montmorillonite biến tính hỗn hợp hữu cơ-vô cơ thu được chứa cả loại hữu cơ và vô cơ. Nhóm hoạt động có cả tác dụng cơ học và tác dụng ổn định của montmorillonite dạng viên, và tác dụng kỵ nước của montmorillonite hữu cơ. Nó có thể tích lỗ xốp và diện tích bề mặt riêng lớn, và có tính chọn lọc hấp phụ tốt đối với các ion kim loại nặng. Cũng có thể đạt được sự hấp phụ tổng hợp các chất ô nhiễm hữu cơ.
Các cation kim loại vô cơ ngậm nước đầu tiên trao đổi ion với các cation giữa các lớp của montmorillonite, do đó montmorillonite được tẩy tế bào chết và phân tán, sau đó được nung để tạo thành montmorillonite dạng viên vô cơ với khoảng cách giữa các lớp lớn, và chất hoạt động bề mặt hữu cơ sau đó đi vào montmorillonite lớp. Montmorillonite biến đổi vô cơ-hữu cơ được hình thành.