酸活化膨潤(rùn)土

　　Espantaleona等研究發(fā)現(xiàn)，酸活化膨潤(rùn)土對(duì)酸性黃 194的吸附能力大約是原土的 3倍，而其二者對(duì)酸性紅 342的吸附能力分別是原土：29.1mg/g、酸活化膨潤(rùn)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(bào)道了酸處理改性膨潤(rùn)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(rùn)土，接觸 20min的實(shí)驗(yàn)條件下，RR223染料的最大去 除 率 能 達(dá) 到 95.15%。該 吸 附 過(guò) 程 符 合Langmuir模型。?zcan等評(píng)估了酸活化膨潤(rùn)土材料處理含酸性紅(AR57)和酸性藍(lán)(AB294)染料的廢水這一過(guò)程，從而得知酸活化膨潤(rùn)土對(duì) AR57(416.3mg/g)和 AB294(119.1mg/g)的吸附能力非常高。

　　熱活化膨潤(rùn)土

　　Ruilian研究了通過(guò)引入碳和焙燒方法活化改性膨潤(rùn)土，并用改性后的膨潤(rùn)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(shí)間為3.5h，夾帶的活性炭為 3%，焙燒溫度為 550℃。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，改性膨潤(rùn)土對(duì)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(guò)使用熱活化(TA)、酸 活 化(AA)和組合的酸和熱活化(ATA)膨潤(rùn)土，去除了紅豆紅。最佳條件下(污染物濃度 100mg/L，膨潤(rùn)土用量為 1g/L，溫度 100℃，接觸時(shí)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(rùn)土的吸附能力為：ATA>AA>TA。

　　微波改性膨潤(rùn)土

　　BanatF等[17]采用微波及硫酸協(xié)同對(duì)膨潤(rùn)土黏土進(jìn)行處理，并進(jìn)行了去除實(shí)際廢水中染料的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)微波能量和酸性介質(zhì)對(duì)膨潤(rùn)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(rùn)土，用以吸附廢水中的堿性染料。實(shí)驗(yàn) 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(rùn)土性能最佳，耐熱性能提高，層間距及比表面積均增大，對(duì)污染物的飽和吸附量也增加了 25.4g/100g。Queiroga等在短時(shí)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(rùn)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(shí)，甲硅烷基化樣品中活性紫 5R的最大吸附量為 107.4mg/g。

　　有機(jī)改性膨潤(rùn)土

　　邵紅等通過(guò)使用有機(jī)材料鄰羥基氮(雜)萘改性的膨潤(rùn)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(rùn)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(guò) 90%;酸橙紅色超過(guò)70%。吸附過(guò)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(rùn)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在 pH=1.2，反應(yīng) 60min時(shí)4種染料的去除率最大。對(duì)于 4種體系，吸附動(dòng)力學(xué)符合具有動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)(k1和 k2)的兩步一級(jí)動(dòng)力學(xué)速率方程和具有擴(kuò)散速率常數(shù)的顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型(kint1和 kint2)。Koswojo等報(bào)道了用有機(jī)膨潤(rùn)土從廢水中去除酸性綠25的研究。通過(guò)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(shí)間間隔和溫度 (30，40，50℃)下混合反應(yīng) 2h，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究。發(fā)現(xiàn)Langmuir方程比 Freundlich方程更符合 4個(gè)吸附反應(yīng)，在 30℃下達(dá)到最大吸附容量為 2.983mmol/g。

　　無(wú)機(jī)改性膨潤(rùn)土

　　任建敏等制得無(wú)機(jī)改性 Na膨潤(rùn)土，并發(fā)現(xiàn)了 25℃，pH=10，反應(yīng) 60min時(shí)，Na膨潤(rùn)土吸附亞甲基藍(lán)染料的量達(dá)到 198.71mg/g，吸附過(guò)程契合 Langmuir方 程 和 二 階 動(dòng) 力 學(xué) 模 型。李 風(fēng)起把18g/L無(wú)機(jī)改性膨潤(rùn)土加入到 100mg/L的實(shí)驗(yàn)室自配染料廢水中，在 20℃、pH=7、振蕩速率 200r/min的實(shí)驗(yàn)條件下混合反應(yīng) 35min，經(jīng)實(shí) 驗(yàn) 發(fā) 現(xiàn)，模 擬 染 料 廢 水 中 染 料 被 吸 附 了8526%。Jinxu等通過(guò)使用 Al2(SO4)3 改性膨潤(rùn)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(shí)長(zhǎng)。吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，苯酚可被吸附 785%，改性膨潤(rùn)土對(duì)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(wú)機(jī)改性膨潤(rùn)土材料，對(duì)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(shí)間為 50min，改性土用量為0.6g/50mL。反應(yīng)后測(cè)得染料廢水的吸光度僅為最初的 29.04%。

　　其他改性膨潤(rùn)土

　　張黎利用超聲波對(duì)質(zhì)量欠佳的 Ca膨潤(rùn)土進(jìn)行鈉化改性和有機(jī)改性。改性后的膨潤(rùn)土性能符合相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，耐熱能力強(qiáng)。Yang等通過(guò)超聲波預(yù)處理的水熱途徑合成了 TiO2WO3膨潤(rùn)土復(fù)合材料對(duì)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(rùn)土對(duì) MB的吸附能力在 pH為 3～5范圍里增強(qiáng)，在 pH為 5～9的范圍內(nèi)大致保持恒定，在 pH=11時(shí)進(jìn)一步提高。彭振華等[29]合成陽(yáng)離子銨鹽新型改性膨潤(rùn)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?？梢詮闹锌闯龇磻?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(lái)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(rùn)土

　　崔冰瑩等將表面活性劑負(fù)載到經(jīng)無(wú)機(jī)鐵材料處理過(guò)的膨潤(rùn)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(guò)程更接近 Langmuir模型，準(zhǔn)二階動(dòng)力學(xué)方程式。在 60min內(nèi)，ZVIOB對(duì) OrangeII的去除率就高于 97%;此改性膨潤(rùn)土尤其在強(qiáng)酸、強(qiáng)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(rùn)土作為原材料，在實(shí)驗(yàn)條件下，經(jīng)超聲的協(xié)同作用對(duì)其進(jìn)行有機(jī)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(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合改性的膨潤(rùn)土，發(fā)現(xiàn)復(fù)合組分對(duì)改性后的膨潤(rùn)土材料性能提升有顯著影響。

　　膨潤(rùn)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(shí)，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(diǎn)。Kunhong等通過(guò)煅燒沉積在 H2 中的膨潤(rùn)土上的 MoS3 合成 MoS2/膨潤(rùn)土吸附劑。結(jié)果表明，納米 MoS2顆粒分布在膨潤(rùn)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(shí)，70min內(nèi)的去除染料的效率達(dá)到了較高水平(約 88%)。近年來(lái)，研究者們還發(fā)現(xiàn)了一些對(duì)水溶液中染料具有較好吸附效果的膨潤(rùn)土復(fù)合材料。

　　綜述簡(jiǎn)要總結(jié)了各種改性膨潤(rùn)土吸附劑在一定實(shí)驗(yàn)條件下去除水和廢水中染料的吸附能力。發(fā)現(xiàn)，通過(guò)摻入不同的聚合物和納米粒子來(lái)改性膨潤(rùn)土將增強(qiáng)天然膨潤(rùn)土對(duì)染料的吸附能力。在大多數(shù)研究中，二階動(dòng)力學(xué)模型、Langmuir模型能較好地描述各膨潤(rùn)土基材料對(duì)染料的吸附過(guò)程。在后續(xù)研究中，需要通過(guò)改性改變膨潤(rùn)土粘土的機(jī)械模型來(lái)提高染料吸附能力，也需要探索將膨潤(rùn)土與水分離的改良技術(shù)和新方法，以提高對(duì)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(jī)理，以確定染料吸附過(guò)程中各官能團(tuán)的關(guān)系和作用。同時(shí)，還需探索更多此類低成本、無(wú)毒的環(huán)境友好型吸附劑，開(kāi)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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