酸处理对蒙脱石结构及理化性能的影响

　　酸处理主要是利用不同类型和浓度的酸对膨润土进行浸泡，一方面酸液可以将层间金属阳离子溶出，置换成体积更小和价态更低的H⁺，使层间范德华力减小层间距增大；另一方面可以去除通道中的杂质，从而扩大比表面积。

崔家瑞等通过实验探究当蒙脱石处于不同酸碱度的溶液体系中，溶液体系的酸度对样品溶胀性能有着重要影响，随着酸度的增加，样品在溶液中越容易被剥离开来，同时分散性有所提升。

Steudel等以6种二八面体可膨胀黏土矿物和2种三八面体可膨胀黏土矿物为原料，通过不同浓度硫酸进行处理，结果表明二八面体蒙脱石比三八面体蒙脱石和蛭石更稳定。酸处理的蒙脱石仍然显示出阳离子交换的能力，且其具有较低的层电荷、较低的CEC和较高的比表面积，仍能吸附较大的有机阳离子，如十二烷基铵离子。

TANG等以钠蒙脱石为原料，在80℃条件下硝酸处理8h，制备了具有大孔径、高比表面积的酸化蒙脱石，结果表明，酸化蒙脱石对苯酚的吸附能力高于钠蒙脱石。此外，酸化蒙脱石对苯酚的去除率随着接触时间和酸化蒙脱石用量的增加而增加，随着pH值的增加而降低。

Salem等将低成本的钙基膨润土通过微波辅助酸化快速转化为介孔吸附剂，并将所得材料用于去除废润滑油中的污染物吸附剂的除污性能得到了有效的提高，达到了合适的清洁基础油。

田景斐等以浙江安吉膨润土为原料，对其酸处理，获得在不同硫酸浓度活化后的酸化蒙脱石，研究并探讨了酸处理对蒙脱石成分、结构的影响机制和相关的物化性能，结果表明：

（1）酸处理蒙脱石时，硫酸浓度小于1.0mol/L时，层状结构保持稳定，随着酸浓度增加，结构被迅速破坏；微观形态显示出明显的变化，形成无序堆积的薄片和大量的非均匀孔隙；片层间的相互堆叠也因此呈现混乱、无序的状态。

（2）硫酸浓度的提高，使得样品中的铝、镁、铁、钠、钾、钙等金属氧化物出现不同程度的溶出。Al₂O₃呈现出缓慢上升状态，与酸浓度的增加呈正比；其余元素Fe₂O₃、MgO、Na₂O、K₂O总体呈现了类似的酸溶趋势，溶出量少，且基本恒定的状态。

（3）随着溶液中氢离子含量的提高，表现为蒙脱石溶胀性能的膨胀容持续降低；酸化后样品的阳离子交换能力呈现下降趋势，且浓度越高，下降幅度增大；相较于阳离子交换能力，因亚甲基蓝以多种方式被吸收，故吸蓝量的变化较为缓慢，下降幅度相对较小。

（4）随着酸浓度的提升，酸化后样品的阳离子交换能力、吸蓝量以及膨胀容整体呈现下降趋势，与其XRD衍射数据中的半高宽大小变化呈负相关，同其相对结晶度改变趋势呈正相关。

资料来源：《田景斐,孙红娟,彭同江.酸处理对蒙脱石结构及理化性能的影响[J].化工矿物与加工: 2021》，由【粉体技术网】编辑整理，转载请注明出处！