Montmorillonita modificada inorgánica y orgánica y su aplicación en el tratamiento de aguas residuales
Aunque la montmorillonita puede usar sus propias características para eliminar contaminantes en el agua, los iones inorgánicos hidrófilos entre las capas de montmorillonita dificultan la adsorción selectiva de contaminantes orgánicos en el agua.
En la actualidad, la capacidad de adsorción de la montmorillonita para contaminantes orgánicos en agua se mejora principalmente mediante modificación ácida, modificación superficial y soporte de pilares inorgánicos. La superficie de la montmorillonita orgánica modificada es hidrófoba, que es un buen material de adsorción para contaminantes orgánicos hidrófobos; La montmorillonita columnada tiene un buen rendimiento de adsorción de contaminantes inorgánicos.
Sin embargo, las aguas residuales a menudo contienen una variedad de sustancias tóxicas y dañinas. Cuando se utiliza una sola montmorillonita modificada para tratar aguas residuales que contienen varios contaminantes, tiene el problema de un buen rendimiento de adsorción para una sustancia determinada, pero un rendimiento de adsorción deficiente para otras sustancias tóxicas. Muestra que la combinación de varios métodos de modificación puede mejorar efectivamente la capacidad de eliminación de la montmorillonita de los contaminantes del agua y mejorar su capacidad de reutilización.
La modificación de la sal inorgánica se realiza a través del intercambio de iones entre los cationes de la capa intermedia de montmorillonita (MMT) y uno o más cationes hidratados de metales inorgánicos. Los cationes hidratados equilibran la carga negativa en el tetraedro de silicio-oxígeno y trabajan con el solvente de la capa intermedia para hacer la montmorillonita. La eliminación del suelo y la exfoliación se dispersan en una sola oblea, lo que mejora la capacidad de adsorción de MMT a los contaminantes en el agua.
Sin embargo, la montmorillonita modificada con sal inorgánica solo muestra una gran afinidad por los aniones que contienen oxígeno en el agua, y no muestra una capacidad de adsorción particularmente fuerte para los iones de fosfato, mientras que la montmorillonita modificada con tensioactivo orgánico puede aumentar en gran medida. La selectividad de adsorción de la montmorillonita a metales pesados se mejora, pero se bloqueará la estructura de poros de la montmorillonita, lo que reducirá el volumen de poros y el área de superficie específica, lo que no favorece la adsorción de contaminantes.
Por lo tanto, los investigadores primero usaron cationes metálicos poliméricos para intercalar montmorillonita, y luego hicieron montmorillonita pilar después de la calcinación, y luego usaron agente de acoplamiento de silano o surfactante para la modificación secundaria para preparar montmorillonita modificada compuesta inorgánica-orgánica. tierra.
La modificación de compuestos orgánicos e inorgánicos utiliza principalmente tensioactivos u organosilanos como modificadores orgánicos, y utiliza iones metálicos hidroxilo polimerizados como agentes pilares inorgánicos. La montmorillonita modificada de compuesto orgánico-inorgánico obtenida contiene tipos orgánicos e inorgánicos. El grupo activo tiene tanto el marco mecánico y el efecto estabilizador de la montmorillonita columnada como el efecto hidrofóbico de la montmorillonita orgánica. Tiene un gran volumen de poros y un área de superficie específica, y tiene buena selectividad de adsorción para iones de metales pesados. También se puede lograr la adsorción sinérgica de contaminantes orgánicos.
Los cationes hidratados de metales inorgánicos primero intercambian iones con los cationes entre las capas de la montmorillonita, de modo que la montmorillonita se exfolia y dispersa, y luego se calcina para formar una montmorillonita inorgánica con pilares con un gran espacio entre capas, y luego el tensioactivo orgánico ingresa a la montmorillonita. capa. Se formó montmorillonita modificada orgánico-inorgánica.