凹凸棒石是一種含水鎂鋁硅酸鹽材料，具有獨(dú)特的鏈層狀結(jié)構(gòu)及良好的膠體性質(zhì)和較高的吸附脫色能力，已被廣泛應(yīng)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(jī)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(dǎo)致內(nèi)部燒結(jié)等現(xiàn)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(xiàn)：熱處理溫度250℃會(huì)導(dǎo)致凹凸棒石脫出部分結(jié)晶水，孔道折疊，孔道直徑和內(nèi)表面積變小，熱活化處理凹凸棒石吸附性能和測(cè)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(nèi)部結(jié)構(gòu)，吸附性能顯著增加，從而有效提高對(duì)重金屬、有機(jī)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(nèi)部四面體與八面體結(jié)構(gòu)部分溶解，未溶解的八面體結(jié)構(gòu)的支撐作用，使孔數(shù)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(jī)改性

凹凸棒石有機(jī)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(duì)聚合物的結(jié)合性能，有機(jī)改性后的凹凸棒石材料會(huì)由親水性變成疏水性。目前常見有機(jī)改性方法主要有傳統(tǒng)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(zhǎng)碳鏈有機(jī)陽(yáng)離子取代凹凸棒石間無(wú)機(jī)陽(yáng)離子，使層間距擴(kuò)大，同時(shí)凹凸棒石顆粒表面也能吸附部分無(wú)機(jī)陽(yáng)離子，晶格內(nèi)外部分結(jié)晶水、吸附水也可以被有機(jī)物取代，從而改善疏水性，增強(qiáng)吸附有機(jī)物能力。

硅烷偶聯(lián)劑是指在分子中具有兩種不同的反應(yīng)性基團(tuán)的有機(jī)硅化合物，可以形成無(wú)機(jī)相、硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)相的結(jié)合，從而使有機(jī)物與無(wú)機(jī)材料界面間獲得較好的黏接強(qiáng)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(yīng)，把有機(jī)基團(tuán)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(rèn)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(duì)礦物的組分和結(jié)構(gòu)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(xiàn)改性后凹凸棒石的面網(wǎng)間距增大，增加了吸附能力；并對(duì)不同環(huán)境條件下，堿改性凹凸棒土對(duì)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(duì)其改性研究，考察改性凹凸棒石對(duì)鉀離子的交換效果。改性凹凸棒石對(duì)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(dá)到0．75mol/L以上，濃度對(duì)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(yīng)用前景。

我國(guó)凹凸棒石黏土資源豐富，但總體開發(fā)利用程度偏低，需要進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)和工藝改造，爭(zhēng)取研發(fā)出凹凸棒石的各類復(fù)合材料，推廣到廢氣處理、廢水處理、土壤修復(fù)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(yīng)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.