層狀矽酸鹽粘土礦物的儲量豐富、**低廉,因其獨特的層狀結構而具有良好的吸附效能和離子交換效能，在廢水、廢氣及土壤修復等眾多環境治理領域表現出廣闊的應用前景。本文就矽酸鹽粘土材料在環境汙染治理中的研究和應用情況進行綜述。
近年來,隨著工業的迅速發展,重金屬離子對環境的汙染已越來越嚴重,甚至在一些地區,重金屬離子的汙染已嚴重破壞了生態平衡,直接威脅到人類的生存[1]。為了保護和改善人類的生存環境,人們展開了旨在控制環境汙染的礦物自淨化工程研究,作為環境自淨化劑的粘土礦物的吸附效能受到了廣泛的重視[2～9]。粘土礦物是地球表面的重要組成,粒度細,表面積大,完全可以利用它的可變電荷表面對重金屬離子的吸附、解吸、沉澱來控制重金屬元素的遷移、富集。
（下圖）
高嶺石高嶺石屬1∶1型中的二八面體結構層狀矽酸鹽礦物,其主要理想化學組成為al2o3o2sio2o2h2o,由一層si-o四面體層和一層al-(o,oh)八面體層鏈結組成單元層。它主要由小於2μm的微小片狀或管狀高嶺石族礦物晶體組成,具有分散、可塑、結合、燒結、吸附等特殊的物化特性及工藝效能[2]。
高嶺土在環境方面的應用
首先,可作為環境演變標誌礦物。高嶺土是矽酸鹽礦物如長石、雲母和輝石在各種不同的自然地理環境中的分解產物,一般認為,它是在潮濕氣候酸性介質中岩石被強烈淋濾形成的,是低緯度地區的產物,代表潮濕溫暖的氣候條件。
其次,它還可用於環境汙染的防治。高嶺石具有比表面積大、孔隙多以及極性強等特徵,特殊的晶體結構賦予高嶺石許多特性,如較強的吸附性、脫水、覆水效能、膨脹、收縮效能、可塑性能和離子交換效能等。因此它可用於化工和生活用水的過濾,水中重金屬離子ni2+、hg2+、cd2+、pb2+、cr3+、as3+等的去除,陽離子汙染物和有機汙染物的吸附,以及廢水中的nh3-n、h2po4-、hpo42-、po43-等的清除處理。
高嶺石因為吸附性強,還可用於大氣汙染的淨化和對土壤進行自淨,前者主要用於臭氣、毒氣及有害氣體如nox、h2s等的吸附過濾,後者主要用於土壤中有機農藥、有機洗滌劑及工業廢水中的酚和苯等,通過稀釋、擴散、揮發、氧化還原及絡和作用、離子交換和吸附作用而實現自淨。
高嶺土吸附劑處理含錳廢水中錳離子
高嶺土能有效地處理含錳廢水,是基於高嶺土中的高嶺石層面上帶的永久負電荷和在鹼性條件下端麵表現出的負電荷性質,易與廢水的mn2+發生交換吸附作用,從而達到降低mn2+質量濃度的效果。
實驗中還發現高嶺土在有效去除廢水中錳離子的同時,還能吸附廢水中其它的重金屬離子,如pb2+、zn2+、cu2+等,而且還能使水的色度降低。如能對高嶺土進行提純,提高高嶺土的品質,則會使高嶺土用於綜合處理重金屬廢水的前途更加廣闊。
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