Montmorillonite inorganique et organique modifiée et son application dans le traitement des eaux usées
Bien que la montmorillonite puisse utiliser ses propres caractéristiques pour éliminer les polluants dans l’eau, les ions inorganiques hydrophiles entre les couches de montmorillonite rendent l’adsorption sélective des polluants organiques dans l’eau médiocre.
À l’heure actuelle, la capacité d’adsorption de la montmorillonite pour les polluants organiques dans l’eau est principalement améliorée au moyen d’une modification acide, d’une modification de surface et d’un support de pilier inorganique. La surface de la montmorillonite modifiée organiquement est hydrophobe, ce qui est un bon matériau d’adsorption pour les polluants organiques hydrophobes ; la montmorillonite à piliers a de bonnes performances d’adsorption pour les polluants inorganiques.
Cependant, les eaux usées contiennent souvent une variété de substances toxiques et nocives. Lorsqu’une seule montmorillonite modifiée est utilisée pour traiter des eaux usées contenant divers polluants, elle présente un problème de bonnes performances d’adsorption pour une certaine substance, mais de mauvaises performances d’adsorption pour d’autres substances toxiques. Il montre que la combinaison de diverses méthodes de modification peut améliorer efficacement la capacité d’élimination de la montmorillonite aux polluants de l’eau et améliorer sa capacité de réutilisation.
La modification du sel inorganique se fait par échange d’ions entre les cations de la couche intermédiaire de montmorillonite (MMT) et un ou plusieurs cations hydratés de métal inorganique. Les cations hydratés équilibrent la charge négative sur le tétraèdre silicium-oxygène et travaillent avec le solvant intercouche pour fabriquer la montmorillonite. L’élimination des salissures et l’exfoliation se dispersent dans une seule plaquette, ce qui améliore la capacité d’adsorption du MMT sur les polluants dans l’eau.
Cependant, la montmorillonite modifiée par un sel inorganique ne montre qu’une grande affinité pour les anions contenant de l’oxygène dans l’eau et ne montre pas une capacité d’adsorption particulièrement forte pour les ions phosphate, tandis que la montmorillonite modifiée par un tensioactif organique peut grandement La sélectivité d’adsorption de la montmorillonite aux métaux lourds est améliorée, mais la structure poreuse de la montmorillonite sera bloquée, ce qui réduira le volume poreux et la surface spécifique, ce qui n’est pas propice à l’adsorption des polluants.
Par conséquent, les chercheurs ont d’abord utilisé des cations métalliques polymères pour intercaler la montmorillonite, puis ont fabriqué de la montmorillonite à piliers après calcination, puis ont utilisé un agent de couplage tensioactif ou silane pour la modification secondaire afin de préparer une montmorillonite modifiée composite inorganique-organique. la terre.
La modification composite inorganique-organique utilise principalement des tensioactifs ou des organosilanes comme modificateurs organiques, et utilise des ions métalliques hydroxyle polymérisés comme agents piliers inorganiques. La montmorillonite modifiée composite organique-inorganique obtenue contient à la fois des types organiques et inorganiques. Le groupe actif a à la fois le cadre mécanique et l’effet stabilisant de la montmorillonite à piliers, et l’effet hydrophobe de la montmorillonite organique. Il a un grand volume de pores et une grande surface spécifique, et a une bonne sélectivité d’adsorption pour les ions de métaux lourds. L’adsorption synergique des polluants organiques peut également être obtenue.
Les cations métalliques inorganiques hydratés échangent d’abord des ions avec les cations entre les couches de la montmorillonite, de sorte que la montmorillonite est exfoliée et dispersée, puis calcinée pour former une montmorillonite inorganique à piliers avec un grand espacement entre les couches, et le tensioactif organique pénètre ensuite dans la montmorillonite. couche. Une montmorillonite modifiée inorganique-organique s’est formée.