膨潤土在國外開發(fā)與應(yīng)用概況
膨潤土在國外開發(fā)與應(yīng)用概況
國外對于膨潤土的開發(fā)與應(yīng)用研究比較早,特別是對于膨潤土復(fù)合材料的研究,早在1977年,Brindley等就利用聚合羥基鋁離子和鋯離子合成了粘土一無機(jī)聚合物復(fù)合材料。此后.人們以膨潤土為基質(zhì)合成了各種無機(jī)、有機(jī)膨潤土復(fù)合材料。膨潤土無機(jī)聚合物復(fù)合材料所涉及到的金屬陽離子有A1、zr、cI、Fe、Si、Ni、Cu、V、Co、Ru、La、Ta等。膨潤土有機(jī)復(fù)合材料所采用的有機(jī)物幾乎涉及到有機(jī)物分子領(lǐng)域中的所有種類.如醇、酮、醛、醌、胺、烴、芳香類、酰類、有機(jī)硫和有機(jī)磷等。人們在合成膨潤土復(fù)合材料的同時,也對其在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用做了大量的研究[25-30J,如Mebride等(1977)首先提出了使用改性膨潤土礦物吸附去除水中的有機(jī)物,比較了原礦、Cu改性膨潤土、十六烷基三甲基銨鹽改性膨潤土礦物對水中幾種有機(jī)物的吸附行為,結(jié)果發(fā)現(xiàn),有機(jī)改性膨潤土可去除71%的間二氯苯、57%的1,2,3一三氯苯。w0If等(1985)系統(tǒng)地試驗了丙基銨、十二烷基銨和十二烷基二銨等l1種有機(jī)污染物的吸附情況,結(jié)果表明丙基銨改性膨潤土礦物效果很好。Boyd等(1988)提出有機(jī)膨潤土去除殺蟲劑、五氯苯酚、十八烷基二甲基季銨鹽改性膨潤土對五氯苯酚的吸附容量可達(dá)12mmol/lOOg.比未改性土大30倍。Mort~nd等(1986)研究了季銨鹽有機(jī)土對水溶液中苯酚和氯苯酚的吸附行為,結(jié)果表明長鏈烷基銨改性膨潤土的吸附能力明顯地強(qiáng)于未改性或短鏈烷基改性土,并提出了采用有機(jī)銨改性膨潤土去除可溶性苯酚、氯苯酚等,其中對3,4.5一三氯苯酚的吸附容量可達(dá)90retool/100g。Smith等(1990)用10種有機(jī)脂肪釹改性膨潤土,結(jié)果苯基三乙基季銨鹽改性土對三氯乙烯吸附容量可達(dá)2000mg/g。Mortarges等(1995)提出聚合羥基鋁膨潤土與聚合環(huán)氧乙:皖反應(yīng)得到的無機(jī)一有機(jī)膨潤土復(fù)合材料能夠有效地去除溶液中的cu2、H、CA2、Ni2等重金屬離子。
除了用于廢水處理研究之外,膨潤土環(huán)保材料在其它環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用研究也有報道。在日本等國已有膨潤土用于空氣凈化方面的專利:如有蒙脫石為基質(zhì)制取室內(nèi)空氣凈化劑(J51129885);膨潤土與氫^氧化鈣、含堿及堿土金屬氯酸鹽混合作凈化空氣的吸附劑(J51149890);膨潤土與MgO、CaCO混合干燥制成顆粒作為空氣氧化硫分離劑(J5218893);膨潤土和鈷化物在800℃以上高溫下焙燒制成催化劑用作內(nèi)燃機(jī)廢氣凈化(J49023788)。這些專利的共同特點是原料來源廣,制作工藝簡單.凈化效果好.尤其能有效地吸附空氣中的氧化硫與氧化氨.達(dá)到凈化空氣的效果。
近年來,隨著核電站建設(shè)的發(fā)展,利用粘土礦物處理核廢料的問題已受到許多國家的重視,并已成為粘土礦物學(xué)家的重要研究課題之一。國際上一般采用膨潤土來處理核廢料。利用膨潤土的目的在于阻擋、緩沖放射性廢料擴(kuò)散,起到保護(hù)環(huán)境和防護(hù)人身免受放射性污染物危害的作用。KaratnamisDT等(1997)報道了以NH3及Na來處理聚合羥基鋁膨瓣土復(fù)合材料可對s和cs等反射性離子具有快速吸附的特性。若進(jìn)一步研究,羥基鋁膨潤土復(fù)合材料可望解決日趨嚴(yán)重的放射性元素的環(huán)境污染問題。另外膨潤±在油污處理、廢塑料處理的應(yīng)用,日本等國都有專利出現(xiàn)。
國外利用膨潤土在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用與研究的時間早,研究范圍廣,許多技術(shù)較為成熟,值得我們在開發(fā)自己的膨潤土環(huán)保材料時借鑒與利用。