酸活化膨潤土

　　Espantaleona等研究發(fā)現(xiàn)，酸活化膨潤土對酸性黃 194的吸附能力大約是原土的 3倍，而其二者對酸性紅 342的吸附能力分別是原土：29.1mg/g、酸活化膨潤土：85.2mg/g。此外，HCl活化粘土的滲透系數(shù) k值比原始粘土小很多(2～3倍)。Tahir等報道了酸處理改性膨潤土(MBC)去除紡織染料反應(yīng)性紅 223(RR223)的研究。發(fā)現(xiàn)使用 0.9g改性膨潤土，接觸 20min的實驗條件下，RR223染料的最大去 除 率 能 達(dá) 到 95.15%。該 吸 附 過 程 符 合Langmuir模型。?zcan等評估了酸活化膨潤土材料處理含酸性紅(AR57)和酸性藍(lán)(AB294)染料的廢水這一過程，從而得知酸活化膨潤土對 AR57(416.3mg/g)和 AB294(119.1mg/g)的吸附能力非常高。

　　熱活化膨潤土

　　Ruilian研究了通過引入碳和焙燒方法活化改性膨潤土，并用改性后的膨潤土從廢水中去除活性黑染料。他優(yōu)化了染料的吸附條件：焙燒時間為3.5h，夾帶的活性炭為 3%，焙燒溫度為 550℃。實驗還發(fā)現(xiàn)，改性膨潤土對活性黑染料廢水中兩種污染指標(biāo)：化學(xué)需氧量和色度均有優(yōu)良的去除作用。ManjotToor等通過使用熱活化(TA)、酸 活 化(AA)和組合的酸和熱活化(ATA)膨潤土，去除了紅豆紅。最佳條件下(污染物濃度 100mg/L，膨潤土用量為 1g/L，溫度 100℃，接觸時間 1.4h)，ATA的表面積增加了 70%，AA和 TA分別增加了 65%和20%。改性膨潤土的吸附能力為：ATA>AA>TA。

　　微波改性膨潤土

　　BanatF等[17]采用微波及硫酸協(xié)同對膨潤土黏土進(jìn)行處理，并進(jìn)行了去除實際廢水中染料的實驗，發(fā)現(xiàn)微波能量和酸性介質(zhì)對膨潤土吸附容量的改善有很大 貢 獻(xiàn)。吳 光 峰 等利 用 微 波 作 用 制 備AlTiO2改性膨潤土，用以吸附廢水中的堿性染料。實驗 發(fā) 現(xiàn)，在 以 下 輻 射 條 件：功 率 260W，反 應(yīng)8min，得到的微波活化膨潤土性能最佳，耐熱性能提高，層間距及比表面積均增大，對污染物的飽和吸附量也增加了 25.4g/100g。Queiroga等在短時間內(nèi)(5min)，50℃微波輻射下，用氨基丙基三甲氧基硅烷，非極性溶劑二亞乙基二醇進(jìn)行甲硅烷基化制備膨潤土甲硅烷基化樣品，并用于去除一種陰離子染料活性紫 5R，在 pH=2時，甲硅烷基化樣品中活性紫 5R的最大吸附量為 107.4mg/g。

　　有機改性膨潤土

　　邵紅等通過使用有機材料鄰羥基氮(雜)萘改性的膨潤土處理藍(lán)綠色和酸橙紅色染料。研究顯示，在最適條件下：pH=3.5，改性膨潤土投加量7g/L，以 125r/min攪拌 20min，離心 70min，藍(lán)綠色染料廢水的色度去除率超過 90%;酸橙紅色超過70%。吸附過程符合準(zhǔn)二階速率方程。Yue等研究了聚鄰二甲苯基二甲胺/膨潤土吸附 4種分散染料：分散黃棕色 S2RFL(DYBS2RFL)、分散紅SR(DRSR)、分散藍(lán) SBL(DBSBL)和分散黃(DYSE6GFL)。實驗發(fā)現(xiàn)在 pH=1.2，反應(yīng) 60min時4種染料的去除率最大。對于 4種體系，吸附動力學(xué)符合具有動力學(xué)速率常數(shù)(k1和 k2)的兩步一級動力學(xué)速率方程和具有擴散速率常數(shù)的顆粒內(nèi)擴散模型(kint1和 kint2)。Koswojo等報道了用有機膨潤土從廢水中去除酸性綠25的研究。通過使用0.01g吸附劑與 150mL(濃度分別是 600，800，1000mg/L)的酸性綠 25溶液在不同的時間間隔和溫度 (30，40，50℃)下混合反應(yīng) 2h，進(jìn)行動力學(xué)研究。發(fā)現(xiàn)Langmuir方程比 Freundlich方程更符合 4個吸附反應(yīng)，在 30℃下達(dá)到最大吸附容量為 2.983mmol/g。

　　無機改性膨潤土

　　任建敏等制得無機改性 Na膨潤土，并發(fā)現(xiàn)了 25℃，pH=10，反應(yīng) 60min時，Na膨潤土吸附亞甲基藍(lán)染料的量達(dá)到 198.71mg/g，吸附過程契合 Langmuir方 程 和 二 階 動 力 學(xué) 模 型。李 風(fēng)起把18g/L無機改性膨潤土加入到 100mg/L的實驗室自配染料廢水中，在 20℃、pH=7、振蕩速率 200r/min的實驗條件下混合反應(yīng) 35min，經(jīng)實 驗 發(fā) 現(xiàn)，模 擬 染 料 廢 水 中 染 料 被 吸 附 了8526%。Jinxu等通過使用 Al2(SO4)3 改性膨潤土從化學(xué)工業(yè)廢水中除去苯酚。確定了最佳吸附劑的量、pH和反應(yīng)時長。吸附實驗結(jié)果表明，苯酚可被吸附 785%，改性膨潤土對另外兩種污染物 COD及 油 類 的 處 理 量 也 可 達(dá) 到 75.2% 和942%。李瑞靜等利用鋁鎳無機改性膨潤土材料，對模擬酸性大紅染料廢水進(jìn)行處理，最佳反應(yīng)條件是：pH=6，振蕩時間為 50min，改性土用量為0.6g/50mL。反應(yīng)后測得染料廢水的吸光度僅為最初的 29.04%。

　　其他改性膨潤土

　　張黎利用超聲波對質(zhì)量欠佳的 Ca膨潤土進(jìn)行鈉化改性和有機改性。改性后的膨潤土性能符合相關(guān)評價標(biāo)準(zhǔn)，耐熱能力強。Yang等通過超聲波預(yù)處理的水熱途徑合成了 TiO2WO3膨潤土復(fù)合材料對亞甲基藍(lán)(MB)染料進(jìn)行吸附。觀察到 MB的最大吸附容量增加到 70.9mg/g。TiO2WO3膨潤土對 MB的吸附能力在 pH為 3～5范圍里增強，在 pH為 5～9的范圍內(nèi)大致保持恒定，在 pH=11時進(jìn)一步提高。彭振華等[29]合成陽離子銨鹽新型改性膨潤土材料，并結(jié)合聚合氯化鋁的優(yōu)良絮凝作用，共同用于吸附染料。可以從中看出反應(yīng)性亮藍(lán)XBR、反應(yīng)性亮紅 X3B和酸紅 GR的去除率分別為 99.4%，84.8%和 96.1%。用它來處理染料廢水處理廠中廢水，出水的 COD可由 121.3mg/L減少到 65.4mg/L，色度可由 32次減少到 8次以下。

　　復(fù)合改性膨潤土

　　崔冰瑩等將表面活性劑負(fù)載到經(jīng)無機鐵材料處理過的膨潤土內(nèi)部，得到結(jié)構(gòu)優(yōu)化的改性吸附劑(ZVIOB)，并吸附選定的染料(OrangeII)。發(fā)現(xiàn)染料去除過程更接近 Langmuir模型，準(zhǔn)二階動力學(xué)方程式。在 60min內(nèi)，ZVIOB對 OrangeII的去除率就高于 97%;此改性膨潤土尤其在強酸、強堿性條件下作用最佳;使用后的 ZVIOB經(jīng)進(jìn)一步催化氧化處理，還可以再生利用。宋安康等使用 Ca膨潤土作為原材料，在實驗條件下，經(jīng)超聲的協(xié)同作用對其進(jìn)行有機改性，發(fā)現(xiàn)得到的每克新型材料最多能 吸 附 197.63 mg的 甲 基 橙 染 料。 JinmingHua也合成了無機有機復(fù)合改性的膨潤土，發(fā)現(xiàn)復(fù)合組分對改性后的膨潤土材料性能提升有顯著影響。

　　膨潤土復(fù)合材料處理染料廢水的應(yīng)用

　　復(fù)合材料在保持原材料性能的同時，還表現(xiàn)出一些不可多得的特殊性能，所以復(fù)合材料的研究成為 21世紀(jì)材料研究和應(yīng)用的熱點。Kunhong等通過煅燒沉積在 H2 中的膨潤土上的 MoS3 合成 MoS2/膨潤土吸附劑。結(jié)果表明，納米 MoS2顆粒分布在膨潤土的表面，形成層間距約為 0.64nm的層狀結(jié)構(gòu)。在 150mL20mg/L的甲基橙廢水里，將復(fù)合材料投加量增加至 0.1g時，70min內(nèi)的去除染料的效率達(dá)到了較高水平(約 88%)。近年來，研究者們還發(fā)現(xiàn)了一些對水溶液中染料具有較好吸附效果的膨潤土復(fù)合材料。

　　綜述簡要總結(jié)了各種改性膨潤土吸附劑在一定實驗條件下去除水和廢水中染料的吸附能力。發(fā)現(xiàn)，通過摻入不同的聚合物和納米粒子來改性膨潤土將增強天然膨潤土對染料的吸附能力。在大多數(shù)研究中，二階動力學(xué)模型、Langmuir模型能較好地描述各膨潤土基材料對染料的吸附過程。在后續(xù)研究中，需要通過改性改變膨潤土粘土的機械模型來提高染料吸附能力，也需要探索將膨潤土與水分離的改良技術(shù)和新方法，以提高對染料的去除率。應(yīng)該更詳細(xì)地研究吸附質(zhì)與吸附劑間的協(xié)同或抑制機理，以確定染料吸附過程中各官能團(tuán)的關(guān)系和作用。同時，還需探索更多此類低成本、無毒的環(huán)境友好型吸附劑，開發(fā)成本效益可行的再生方法，以便大規(guī)模地應(yīng)用。

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