Montmorillonit termodifikasi anorganik dan organik dan aplikasinya dalam pengolahan limbah
Meskipun montmorillonit dapat menggunakan karakteristiknya sendiri untuk menghilangkan polutan dalam air, ion anorganik hidrofilik di antara lapisan montmorillonit membuat adsorpsi selektif polutan organik dalam air menjadi buruk.
Saat ini, kapasitas adsorpsi montmorillonit untuk polutan organik dalam air terutama ditingkatkan melalui modifikasi asam, modifikasi permukaan dan dukungan pilar anorganik. Permukaan montmorillonit yang dimodifikasi organik bersifat hidrofobik, yang merupakan bahan adsorpsi yang baik untuk polutan organik hidrofobik; montmorillonit berpilar memiliki kinerja adsorpsi yang baik untuk polutan anorganik.
Namun, air limbah seringkali mengandung berbagai zat beracun dan berbahaya. Ketika montmorillonit tunggal yang dimodifikasi digunakan untuk mengolah air limbah yang mengandung berbagai polutan, ia memiliki masalah kinerja adsorpsi yang baik untuk zat tertentu, tetapi kinerja adsorpsi yang buruk untuk zat beracun lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa kombinasi berbagai metode modifikasi dapat secara efektif meningkatkan kemampuan penyisihan montmorillonit terhadap polutan air dan meningkatkan kemampuan penggunaan kembalinya.
Modifikasi garam anorganik adalah melalui pertukaran ion antara kation interlayer montmorillonit (MMT) dan satu atau lebih kation logam anorganik terhidrasi. Kation terhidrasi menyeimbangkan muatan negatif pada silikon-oksigen tetrahedron dan bekerja dengan pelarut interlayer untuk membuat montmorillonit. Penghapusan dan pengelupasan tanah menyebar ke dalam satu wafer, yang meningkatkan kapasitas adsorpsi MMT terhadap polutan dalam air.
Namun, montmorillonit termodifikasi garam anorganik hanya menunjukkan afinitas yang besar untuk anion yang mengandung oksigen dalam air, dan tidak menunjukkan kapasitas adsorpsi yang sangat kuat untuk ion fosfat, sedangkan montmorillonit termodifikasi surfaktan organik dapat sangat Selektivitas adsorpsi montmorillonit terhadap logam berat ditingkatkan, tetapi struktur pori montmorillonit akan diblokir, yang akan mengurangi volume pori dan luas permukaan spesifik, yang tidak kondusif untuk adsorpsi polutan.
Oleh karena itu, peneliti pertama-tama menggunakan kation logam polimer untuk menginterkalasi montmorilonit, kemudian membuat montmorilonit terpilar setelah kalsinasi, dan kemudian menggunakan surfaktan atau agen kopling silan untuk modifikasi sekunder untuk menyiapkan montmorillonit termodifikasi komposit anorganik-organik. bumi.
Modifikasi komposit anorganik-organik terutama menggunakan surfaktan atau organosilan sebagai pengubah organik, dan menggunakan ion logam hidroksil terpolimerisasi sebagai agen pilar anorganik. Komposit montmorillonit yang dimodifikasi organik-anorganik yang diperoleh mengandung jenis organik dan anorganik. Gugus aktif memiliki kerangka mekanik dan efek stabilisasi dari montmorillonit terpilar, dan efek hidrofobik dari montmorillonit organik. Ini memiliki volume pori yang besar dan luas permukaan spesifik, dan memiliki selektivitas adsorpsi yang baik untuk ion logam berat. Adsorpsi sinergis dari polutan organik juga dapat dicapai.
Kation logam anorganik terhidrasi pertama-tama bertukar ion dengan kation di antara lapisan montmorillonit, sehingga montmorillonit terkelupas dan terdispersi, dan kemudian dikalsinasi untuk membentuk montmorillonit berpilar anorganik dengan jarak antar lapisan yang besar, dan surfaktan organik kemudian memasuki montmorillonit lapisan. terbentuk montmorillonit termodifikasi anorganik-organik.