점토 미네랄 중금속 흡착 재료
릴리스 시간:
2019-12-10
열악한 내열성, 열악한 방사선 저항 및 높은 수지 흡착제의 단점과 비교하여 광시 점토 미네랄 재료는 저렴하고 풍부한 자원, 쉬운 취급, 높은 강도 및 안정성과 같은 환경 흡착제에 대한 명백한 이점을 가지고 있습니다. 그것은 거대한 응용 잠재력을 가진 최근 몇 년 동안 환경 흡착 재료의 연구 핫스팟입니다. 중금속 오염을 처리하기 위해 난닝 점토 광물과 그 가공 재료를 사용하는 추세가되었습니다.
1. 점토 미네랄의 환경 기능적 특성
점토 광물은 벤토나이트, 카올린, 질석, 세피올라이트, 일라이트, 팔리고스카이트, 제올라이트, 규조토, 아타펄게이트 등을 포함하여 주로 알루미늄과 마그네슘을 포함하는 일부 수 필로 실리케이트 광물을 지칭한다.
점토 광물의 구조는 자유롭게 교환 가능한 무기 양이온을 함유하고 있으며, 산소 원자의 일부 전자가 결정 표면에 노출되어 점토 광물은 두 가지 정반대의 능력을 가지고 있습니다: 좋은 흡착 성능과 자기 정화 능력.
점토 광물이 형성되는 동안 동형 치환은 종종 사면체 또는 팔면체 구조에서 발생하여 전하 불균형이 발생하고 결정 파괴로 인해 산소 원자가 골절 표면에 노출됩니다. 이러한 특성은 점토 광물을 만듭니다. 결정면은 영구적 인 음전하를 가지고있어 금속 이온을 끌어 들이고 배위를 생성하고 결합하여 제거 목적을 달성 할 수 있습니다.
동시에, 작은 입자, 불포화 전하, 거대한 비표면적 및 층간 도메인에 흡착된 물과 양이온의 존재는 점토 미네랄의 이상적인 흡착 특성을 결정한다.
2. 중금속 흡착에 점토 미네랄의 적용
많은 연구에 따르면 점토 미네랄 (예: 질석, 벤토나이트, 세피올라이트 등) 을 직접 사용하거나 간단한 활성화 처리 후 중금속 이온에 대한 우수한 흡착 효과를 보여주었습니다.
(1) 벤토나이트
벤토나이트 시트의 표면은 영구 음전하, 약한 층간 결합력 및 교환가능한 양이온을 갖는다. 이 독특한 구조는 우수한 양이온 교환 및 흡착 특성을 갖는 벤토나이트를 부여한다. 예를 들어, 벤토나이트는 illite 및 kaolin보다 구리, 아연, 크롬 및 니켈 이온을 제거하는 데 더 효율적입니다. Peng Ronghua 등은 벤토나이트 원래 토양의 열산 변형을 수행했으며 이온 농도가 45 mg/L 미만일 때 납과 카드뮴 이온의 제거 속도가 98% 에 달한다는 것을 발견했습니다.
(2) 카오린
카올린 층은 수소 결합에 의해 연결되며, 이들은 단단히 결합되고 교환가능한 양이온이 없다. 원래의 흡착 성능은 이상적이지 않습니다. 카올린의 흡착 성능을 충분히 발휘하도록 수정해야합니다. Wu Pingxiao 등은 휴믹산으로 카올린을 변형하면 Cu2 , Cd2 및 Cr3 의 세 가지 중금속의 흡착 성능을 향상시킬 수 있음을 발견했습니다.
(3) Sepiolite
세피올라이트 구조 단위의 상부 및 하부층은 1 차원 성장으로 배열되어 섬유질 체형, 비표면적이 크고 기공이 풍부하여 흡착 성능이 우수하다. 가열 (베이킹, 로스팅), 수 열화, 산 처리 및 이온 교환에 의해 수정 된 후 비표면적이 증가하고 이온 교환 용량이 증가하며 흡착 용량이 강해집니다.
(4) 질석
Vermiculite는 구조 및 레이아웃에서 montmorillonite와 매우 유사하며 비표면적이 크고 이온 교환 용량이 높습니다. 중금속 이온의 흡착 메커니즘은 주로 양이온 교환입니다. Guo Jixiang 등은 물에 중금속의 흡착제로서 질석이 규조석과 세피올라이트보다 큰 비표면적, 큰 흡착 용량, 경량 및 더 나은 흡착 효과의 장점을 가지고 있음을 발견했습니다.
(5) 규조토
규조암 껍질은 질서 정연한 방식으로 배열 된 많은 수의 나노 스케일 미세 공극을 가지고 있습니다. 천연 나노 재료이며 자체 질량의 3-4 배에 해당하는 불순물을 흡수 할 수 있습니다. 천연 규조종은 Pb2 , Cu2 , Cd3 에 흡착 효과가 있습니다. 개질 처리를 통해 규조석의 흡착 능력을 더욱 향상시킬 수 있고 흡착 효과를 높일 수 있다.
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