天然硅酸鹽礦物蛭石在自然界分布廣，具有陽(yáng)離子交換能力強、比表面積大等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)改性后在水污染修復方面優(yōu)勢突出。
　　
　　膨脹和剝落不是蛭石本身礦物性質(zhì)所決定的。含水黑云母等多種其他礦物所組成的多相混合天然蛭石才具備遇高溫或過(guò)氧化氫膨脹脫落的特性。在熱改性或化學(xué)改性過(guò)程中，鑲嵌在蛭石中其他礦物阻擋了蛭石層間向外逸散氣體，使得層間壓力不斷增大，壓力將蛭石撐開(kāi)，氣體外溢，蛭石膨脹剝落。膨脹后的蛭石最大優(yōu)勢是其比表面積更大，且蛭石層間的八面體內二價(jià)金屬離子與鋁離子交換，四面體內的四價(jià)硅被鋁替換，蛭石整體的陽(yáng)離子交換量增加，陽(yáng)離子交換以及暴露出的硅醇基團以及鋁醇基團是蛭石與水體污染物質(zhì)作用的主要機制。
　　
　　1、熱改性
　　蛭石加熱過(guò)程導致蛭石本身吸附的水和層間的結合水被脫除，繼續提高溫度后，蛭石結構破壞塌陷，直到溫度升高到去除羥基，逐漸轉變?yōu)轭B火輝石。在400℃以下，蛭石的基本結構都不會(huì )被破壞，繼續升高溫度則會(huì )使蛭石產(chǎn)生裂紋，直至相變。熱改性引起比表面積和孔介情況發(fā)生改變，影響污染物吸附。當處理重金屬時(shí)可通過(guò)離子交換在蛭石表面形成氫氧化物沉淀的方式發(fā)揮作用。

　　Lee等人在580℃下加4mol%H2SO4的甘油制備的改性蛭石，其Langmuir吸附容量為476.2mg/kg。蛭石中的組成成分也會(huì )影響蛭石吸附量。相比于巴西蛭石熱改性后對鎳的吸附效果，同樣改性條件下的中國蛭石由于含云母量更大，膨脹率更高，孔隙率更大，吸附效果更好。
　　
　　2、微波/H2O2改性
　　微波改性蛭石有利于非極性污染物及重金屬吸附去除，比熱處理更節能，時(shí)間更短，蛭石在微波改性后不容易發(fā)生脆化，微波引起蛭石內的極性分子發(fā)生震動(dòng)摩擦產(chǎn)熱，蛭石層間水和吸附的水迅速氣化，增加內部壓力，使蛭石膨脹，這避免了熱改性受熱不均的缺陷，因為受熱膨脹的部分作為隔熱屏障阻擋外界熱量傳遞到離熱源較遠的部分。影響微波改性效果的因素包括微波功率，處理時(shí)間，顆粒尺寸。H2O2分解產(chǎn)生氧氣和水蒸氣促進(jìn)蛭石層分離并破碎成小片狀，因此H2O2浸泡可使蛭石膨脹脫落，浸泡液濃度越高，蛭石剝落程度越高，此外，層間陽(yáng)離子溶出，并與蛭石表面釋放的氫氧根離子中和電荷，致使改性蛭石混合液的pH比原蛭石更低，部分羥基在改性過(guò)程中流失，導致改性蛭石的活性位點(diǎn)相比原蛭石會(huì )有所下降。
　　
　　蛭石在480W下經(jīng)40s微波改性后，體積膨脹7倍。田維亮等人研究發(fā)現較大的蛭石顆粒和較高的微波功率可獲得更高的膨脹率。安向靜等人將過(guò)氧化氫和微波混合使用獲得膨脹改性蛭石，為后期Na2S改性提供更多的作用點(diǎn)。
　　
　　資料來(lái)源：《鄒羿菱云,劉云利,駱鳳,等.硅酸鹽礦物蛭石的改性及對水體中污染物的吸附研究進(jìn)展[J].化工新型材料,2021,49(08):274-280》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉載請注明出處！