膨潤土吸附材料在有機污染控制中的應用

　　由于特殊的天然二維納米結構,膨潤土改性吸附材料在有機污染控制與修復中有廣闊的應用前景。本文重點評述了膨潤土吸附材料對有機污染物的吸附作用機制、構2效關系 ,簡要總結其在有機廢水、廢氣處理、土壤污染控制與修復等方面的應用進展 ,并展望了今后的重點研究方向。

　　當前 ,人類的生存環境已普遍受到化學物質特別是有毒有害有機物的污染 ,如地面水中的持久性有機污染物、酚類化合物、硝基化合物、內分泌干擾素、藻毒素和染料等 ,空氣中的 PAHs、醛酮類化合物和苯系物等 ,土壤中的有機農藥和爆炸物等 ,正威脅生態環境安全和人群健康。環境污染控制和修復是當前國內外環境科學與工程領域的研究熱點之一 ,人們正在積極探索環境污染控制與修復的新材料、新技術和新方法。

　　膨潤土是以蒙脫石為主要成分的黏土巖 ,而蒙脫石則是由兩層硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2∶1型黏土礦物。由于礦物的表面吸附作用、層間陽離子的交換作用、孔道的過濾作用及特殊的二維納米結構效應等 ,膨潤土在環境污染控制與修復中得到了廣泛關注。人們常根據不同需要對膨潤土進行改性或活化處理,以拓展膨潤土的功能與用途 ,如吸附、抗菌、催化等。常用的改性劑有 :烷基季銨離子 ,吡啶鹽離子 ,雙環胺陽離子 ,金屬螯合物,多核羥基金屬陽離子, 聚合物 , 光敏劑等。改性膨潤土可分為有機膨潤土、無機膨潤土及有機2無機復合膨潤土。有機膨潤土的相關研究較早 ,而有機2無機復合膨潤土的制備及其應用研究起步較晚。有機膨潤土常用作有機污染物的吸附材料 ,能有效吸附處理廢水、廢氣中的有機污染物 ,并用作土壤、地下水有機污染修復劑、有機廢氣處理劑、危險固廢的穩定劑、垃圾填埋場防滲材料。由于其晶體層間或納米級孔空間可以提供特殊的微化學吸附或反應場所 ,膨潤土成為催化活性顆粒的理想載體材料。

　　膨潤土由于其特殊的二維空間結構、礦物表面的吸附作用、層間陽離子的交換作用、孔道的過濾作用及特殊的納米結構效應等 ,經改性或活化處理可制備各種新型多功能膨潤土吸附材料 ;由于其晶體層間或納米級孔空間可提供特殊的微化學吸附或反應場所 ,是催化活性顆粒的理想載體材料。改性膨潤土是有機污染控制與修復的理想天然材料 ,其吸附處理有機污染物的作用機制、構2效關系等已有大量研究 ;但在有機廢氣治理及室內空氣凈化中應用研究則剛起步。除了膨潤土吸附材料外 ,納米材料、生物碳質材料、三油酸甘油酯2活性炭復合體等新型吸附材料同樣引起了國內外學者的高度關注。