膨润土6大改性方法

Hit: 发布时间:2020-03-02 17:03:52【Close】

膨润土的改性通常是用物理、化学、机械等方法对表面进行处理操作,根据应用需要有目的性地改变矿物表面的物理性质和化学性质,来满足在不同技术和领域中的应用,进而提高膨润土的性质、功能及其使用价值。 常用的膨润土改性方法有钠化改性法、酸改性法、焙烧改性法、盐改性法、有机改性法和无机柱撑改性法、无机/有机复合改性法等。 1、钠化改性法 由于蒙脱石与Ca2+吸附能力比Na+要强,所以自然界中存在的膨润土一般为钙基土。但是实际应用中发现钙基土中的Ca2+的交换能力远低于Na+,因此,钙基土常常经过钠化后再投入市场使用。 钠化改性是利用Na+与Al、Mg的结合强度大于Ca2+与Al、Mg的结合强度,通过Na+取代膨润土层间的Ca2+而达到钠化改性的目的。 常用的钠化剂有NaF、Na2CO3、NaCl、NaNO3、NaSO4等。 2、酸改性法 酸改性法主要是利用不同类型和浓度的酸对膨润土进行浸泡,此时膨润土层间中的Al3+、Mg2+、Ca2+等金属离子以可溶性盐的形式溶出,使得其孔道得到疏通,有利于吸附质分子的扩散,同时由于氢原子的半径小于Al3+、Mg2+、Ca2+,所以电离出来的H+可以置换出层间的金属阳离子,从而减弱层间作用力,使得膨润土带上的永久性负电荷变得更多,更加有利于阳离子之间的交换,因而吸附能力得到提升。 一般称作经酸化后的膨润土为活性白土或漂白土,其孔容积和比表面积都有很大的改变,吸附点位也增加。 常用的酸改性剂有H2SO4、HCl、CH3COOH等。 3、焙烧活化改性法 焙烧改性法就是将膨润土在不同温度下进行煅烧,膨润土在高温煅烧的情况下会依次失去表面水、骨架结构中的结合水、孔道中的机物污染质,引起孔隙率增加,结构更为疏松,比表面积变大,使得吸附性能得到一定的改善。 4、有机改性法 有机改性法的基本原理就是将膨润土有机化,利用有机官能团或有机物来取代膨润土层间可交换阳离子或结构水,进而形成以共价键、离子键、偶合键或者以范德华力结合的有机复合物膨润土。 有机改性剂通过离子交换作用与膨润土中的钙或钠等阳离子发生离子交换作用,从而将有机成分引入膨润土,改性后的膨润土从亲水疏油性变成亲油疏水性。有机改性不但可以增大改变膨润土层间距离,还可以增强去除有机物的能力。 常用的有机改性剂有阴、阳离子表面活性剂,其中包括十八烷基三甲基溴(氯)化铵、十六烷基三甲基溴(氯)化铵、十六烷基二甲基苄基溴(氯)化铵、氯化十六烷基吡啶、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等。 5、无机改性法 无机改性法的机理是利用膨润土的膨胀性和层间阳离子可交换性的特点,通过使无机金属阳离子水解产生的金属羟基阳离子进入膨润土层间来置换出可交换阳离子而制得无机改性膨润土的方法。 天然膨润土经无机改性后,层间距明显增大,比表面积也变大,吸附效果明显提升。 常用的无机改性剂有AlCl3、FeCl3、TiCl4等。 6、无机/有机复合改性法 无机/有机复合改性法是利用膨润土的层间隙比较大以及阳离子可交换性的特点,主要是先用无机聚合物将其层间域撑开,再通过活化剂把膨润土的表面性质进行改变的方法。 常用的制备方法先采用多羟基阳离子处理膨润土,使得膨润土的层间域增大,导致电荷反转,然后再加入有机表面活化剂促使其表面性质发生改变。
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