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改性膨润土的应用

    1 膨润土及改性膨润土1.1 膨润土的结构和分类膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物的粘土岩，而蒙脱石是含水的层状铝硅酸盐矿物，由两个硅氧四面体层中间夹一个铝（镁）氧（氢氧）八面体层组成，属于2:1型的三层粘土矿物。

    晶体结构层间存在过剩负电荷，能以静电吸附阳离子保持电中性。此外，膨润土具有很大的表面积，巨大的表面积伴随着巨大的表面能，使其具有巨大的吸附能力。依据蒙脱石层间阳离子的比例关系可将膨润土分为钠基、钙基、镁基和铝基膨润土。其中钙基膨润土储量大，约占总储量的70%~80%.
 
    1.2 膨润土的改性天然膨润土中由于表面硅氧结构具有极强的亲水性和层间大量可交换性阳离子的水解，使其表面通常存在一层薄的水膜，而不能有效地吸附疏水性有机污染物，限制了在水处理领域的应用。
 
    因此，对天然膨润土的改性受到了广泛的重视。通过酸、氧化剂、无机盐等无机物对膨润土进行改性，可明显改善其对有机污染物的吸附性和离子交换性能。目前，在水处理领域应用较多的改性膨润土包括：活化膨润土、有机膨润土、交联膨润土以及有机交联膨润土。

随着人们环保意识的提高，如何有效地改善室内空气质量备受关注。陈树沛采用钙基膨润土、钠化膨润土与酸化膨润土分别对甲醛气体进行吸附，发现酸化膨润土在到达饱和吸附容量前对甲醛气体之所以吸附效果好，是因为其表面酸性和质子以及层间水与甲醛发生了质子化作用。因此采用适宜构型的膨润土可以有效地净化室内空气。

林梅娇采用改性膨润土/TiO2与单独试验TiO2分别对甲本进行光催化降解试验，研究发现，改性膨润土/TiO2用作吸附催化材料降解甲本时甲本的降解率为77.8%，比单独使用TiO2的降解率高16%。

2、催化剂及载体

传统催化剂产生的废酸不仅污染环境，而且对设备也具有一定的腐蚀性。通过对膨润土进行改性，将改性后的膨润土作为催化剂，不仅消除了传统催化剂的缺点，而且催化效果也更好，更为符合21世纪绿色化工发展的要求，具有良好的应用前景。

将钙基膨润土改性为铁改性膨润土光催化剂，采用光催化均相Fenton法处理造纸法薄片废水中的CODcr，去除率为66.6%；而采用光催化非均相Fenton法处理废水中的CODcr，其去除率达到80.2%，因此采用非均相Fenton法处理此废水效果更佳。

王敏将酸化的膨润土按固液比1：10的比例浸渍在ZnCl2无水溶液中，制得ZnCl2/膨润土，并将其作为催化剂催化合成碳酸酯。

钻井泥浆膨润土

钻井泥浆膨润土主要由蒙脱石组成，它可以吸收8倍于自身的水，体积可以增大8-12倍，在水溶液中呈悬浮和胶凝状态。

其用途主要有：保护井壁、上返岩屑、润滑钻井、防止腐蚀，还可以制成泥浆增稠剂、乳胶稳定剂、油包水泥浆和抗高温解卡剂等来冷却钻头。

主要指标为含砂量小于等于4%，失水量小于等于8～10cm3／30min，胶体率大于等于97%，黏度为28～30Pa?5，相对密度为1.1～1.25。

铁矿球团

膨润土可以稳定铁矿球团的造球过程，普遍铁矿石造球水分范围较窄，膨润土能容许有较宽的水量范围，在原料水分过多的情况下，膨润土可以吸收过多的水分使其造球不受影响。生球的强度主要取决于毛细力，膨润土是高度分散的物质，加入后改变了混合物的比表面积，使生球内毛细管直径减小，因而毛细力增加。