凹凸棒石是一種含水鎂鋁硅酸鹽材料，具有獨特的鏈層狀結構及良好的膠體性質(zhì)和較高的吸附脫色能力，已被廣泛應用于各領(lǐng)域。但因形成地形條件的差異，雜質(zhì)含量相差較大，若要得到高純度和性能優(yōu)良的凹凸棒石，需要進(jìn)行改性處理。
　　
　　目前凹凸棒石改性方法較多并且已較為成熟，常用的方法主要有熱改性、酸改性、有機改性等。
　　
　　1、凹凸棒石熱改性
　　熱改性是處理凹凸棒石的常用方法，能夠增大凹凸棒石的比表面積，增加活性中心和吸附點(diǎn)位，但溫度過(guò)高，會(huì )導致內部燒結等現象發(fā)生，反而不利于吸附。因此，熱改性處理存在溫度臨界點(diǎn)，該方法是凹凸棒石作為吸附劑、脫色劑、催化劑必要的處理手段。
　　
　　陳天虎等研究發(fā)現：熱處理溫度250℃會(huì )導致凹凸棒石脫出部分結晶水，孔道折疊，孔道直徑和內表面積變小，熱活化處理凹凸棒石吸附性能和測得的比表面積增大主要與脫水引起的表面性質(zhì)變化有關(guān)。
　　
　　2、凹凸棒石酸改性
　　
　　凹凸棒石為天然形成的黏土礦物，由于礦物中含有大量的共生雜質(zhì)，目前較多的使用酸改性處理。酸改性可以有效改變凹凸棒石比表面積、孔容積等內部結構，吸附性能顯著(zhù)增加，從而有效提高對重金屬、有機物、有害物質(zhì)的吸附去除能力。
　　
　　凹凸棒石經(jīng)酸浸泡后的內部四面體與八面體結構部分溶解，未溶解的八面體結構的支撐作用，使孔數目增加，比表面積增大。同時(shí)酸處理可以去除分布于凹凸棒石孔道中的雜質(zhì)，使孔道疏通；增加陽(yáng)離子可交換性，半徑較小的H+能置換出凹凸棒石層間部分K+、Na+、Ca2+、和Mg2+等離子，增大孔容積。多方面因素使得改性后凹凸棒石的吸附性、脫色性等多方面性能得到提高。目前較多酸改性采用硫酸和鹽酸。
　　
　　3、凹凸棒石有機改性
　　
　　凹凸棒石有機改性的目的在于改善粒子在聚合物中分散性質(zhì)或者改進(jìn)粒子對聚合物的結合性能，有機改性后的凹凸棒石材料會(huì )由親水性變成疏水性。目前常見(jiàn)有機改性方法主要有傳統攪拌法和超聲波法，常用的改性劑主要有表面活性劑和偶聯(lián)劑。
　　
　　表面活性劑用長(cháng)碳鏈有機陽(yáng)離子取代凹凸棒石間無(wú)機陽(yáng)離子，使層間距擴大，同時(shí)凹凸棒石顆粒表面也能吸附部分無(wú)機陽(yáng)離子，晶格內外部分結晶水、吸附水也可以被有機物取代，從而改善疏水性，增強吸附有機物能力。
　　
　　硅烷偶聯(lián)劑是指在分子中具有兩種不同的反應性基團的有機硅化合物，可以形成無(wú)機相、硅烷偶聯(lián)劑、有機相的結合，從而使有機物與無(wú)機材料界面間獲得較好的黏接強度。硅烷偶聯(lián)劑通過(guò)水解可形成硅羥基與凹凸棒石表面硅羥基反應，把有機基團接枝到凹凸棒石表面，大大提高其吸附能力。
　　
　　4、凹凸棒石其他改性方法
　　許多學(xué)者認為堿處理可以使礦物的比表面積增大，增加其吸附能力，但是對礦物的組分和結構的影響不如酸處理的明顯。王今明等用氫氧化鈉堿溶液改性凹凸棒石，研究發(fā)現改性后凹凸棒石的面網(wǎng)間距增大，增加了吸附能力；并對不同環(huán)境條件下，堿改性凹凸棒土對模擬核素Cs+的吸附性能及平衡吸附時(shí)間，為中低核廢物的處置提供了參考。
　　
　　王麗等利用江蘇盱眙凹凸棒土為原料，分別采用煅燒、酸、堿、氯胺和碳銨等溶液對其改性研究，考察改性凹凸棒石對鉀離子的交換效果。改性凹凸棒石對鉀離子的交換吸附能力隨改性劑濃度增加而提高，但改性劑濃度達到0．75mol/L以上，濃度對改性凹凸棒石鉀離子交換吸附能力基本無(wú)影響?；旌细男院蟮慕粨Q吸附能力在海水中提取鉀鹽方向具有良好的應用前景。
　　
　　我國凹凸棒石黏土資源豐富，但總體開(kāi)發(fā)利用程度偏低，需要進(jìn)一步加強現有生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)和工藝改造，爭取研發(fā)出凹凸棒石的各類(lèi)復合材料，推廣到廢氣處理、廢水處理、土壤修復等實(shí)際生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，解決實(shí)際問(wèn)題，發(fā)揮凹凸棒石黏土材料的潛在應用價(jià)值。
　　
　　來(lái)源：趙坤,王源瑞,王丁,王興峰.凹凸棒石材料改性處理研究進(jìn)展[J].甘肅冶金,2019,41(05):79-82+91.