由于蒙脱石分子结松以及荷电特性,使其容易使其他物质吸附于分子表面或插入分子层间区域,达到改善其生物学性能的目的。大量研究表明经过人工改性后的蒙脱石具有更高的生物学价值。常见的改性方法有无机改性、有机改性和有机/无机复合改性。
⑴、无机改性
蒙脱石的夫机改性主要利用蒙脱石的离子交换性,通过凝胶溶胶插层反应来实现的。无机
离子进入层间的晶格中,经过进一步的脱氢、脱羟基等反应,形成稳定物质。
无机改性蒙脱石的制备,一般是样品先经过酸活化,蒸馏水洗涤,将蒙脱石粉体以一定浓
度稀释溶液中,制成悬浊液,加入无机改性剂连续搅拌,使其充分反应,过滤得到的固体
物进行烘干,得到无机改性的蒙脱石。
常用的改性阳离子有Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cu2+、Al3+等,金属离子进入蒙脱
石层间,起到柱撑作用,增大了层间距,使其晶格吸附能力增强。经过金属离子改性后,表
面正电荷数量增多,阳离子交换性能増强。如NaCI、CaCI2改性制得的钠基、钙基蒙脱石,
增加了Al/Mg和表面零点电荷 (pHpzc)值,使得对于Pb2+、Cu2+、Cd2+等重金属的吸
附性能显著提高。经过铜、锌、铝等金属盐改性的蒙脱石也可显著地提高天然蒙脱石对于黄
曲霉毒素B1 (AFBI)、玉米赤霉烯酮(ZEN)的吸附率。
(2)、有机改性
有机物质进入蒙脱石层间域,进一步增大蒙脱石分子的层间距,并增强其疏水作用,从而
实现蒙脱石的有机化,加强与聚合物的结合能力。常见的有机改性剂有长链季铵盐、胺类
化合物、部分糖类等。蒙脱石样品经过纯化,制成一定浓度的悬浊液,将一定浓度的改性剂
溶液加入其中,在70-90°C下常温搅拌1-3h,过滤烘干研磨得到有机改性蒙脱石。蒙脱石
有机改性后可大大提高对霉菌毒素等有机物质的吸附能力,增加天然蒙脱石的生物相溶性。
经季铵盐改性蒙脱石可大大增加对于伏马菌素的吸附作用,显著地减轻毒素对动物肝、肾的
毒害作用,提高血液中抗氧化酶的含量,降低患病风险,并且对降低细胞毒性,促进细胞
生长与增殖也有显著作用。
(3)、无机/有机复合改性
复合改性是结合无机改性与有机改性的方法,制得复合型蒙脱石。通常先用金属阳离子进
行无机改性,然后在一定温度下艘烧,再加入一端具有亲水性苦团、另一端具有亲油性基
团的有机表面活性剂,使其进入层间。复合改性蒙脱石既提高了蒙脱石的离子交换性又增大
了层间距, 加之蒙脱石遇水膨胀,表面积进一点增加,故十分利于水产养殖。
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