蛭石是典型的二維層狀結(jié)構(gòu)材料，單層厚度約為1nm，也是自然界中最具代表性的一類層狀黏土化合物，具有天然、無(wú)毒、高膨脹率和層板帶負(fù)電等主要特征。
我國(guó)蛭石礦藏極為豐富，遍布內(nèi)蒙古、陜西、河南、河北、湖北、新疆、遼寧、青海等全國(guó)各地區(qū)。其中規(guī)模最大、最具代表性的是新疆尉犁縣且干布拉克蛭石礦，其儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的 90%以上，居世界第二（僅次于南非），遠(yuǎn)景儲(chǔ)量為 1 億噸，其中 2 號(hào)礦體已探明儲(chǔ)量 1400 萬(wàn)噸，是世界罕見(jiàn)的超大礦床。另外，靈壽縣是金黃色蛭石主產(chǎn)地，東海縣石開(kāi)境內(nèi)有豐富的蛭石礦產(chǎn)，三十三團(tuán)蛭石礦的蛭石不僅蘊(yùn)藏豐富，而且質(zhì)量很好。
蛭石結(jié)構(gòu)中含有可膨脹的層間域（可膨脹10~30倍），具有良好的陽(yáng)離子交換性、膨脹性、吸附性等特性，已成為制備輕質(zhì)建材、催化劑載體、吸附劑、軍工、航空航天、納米復(fù)合材料、環(huán)境保護(hù)等材料的重要原料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要的意義，也是礦物學(xué)、復(fù)合材料等領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。
1、蛭石吸附材料
吸附或離子交換是去除廢水中有機(jī)物或金屬離子的重要方法。蛭石具有較大的比表面積和可交換的層間離子，經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾后，其吸附或離子交換性能更強(qiáng)，目前蛭石基吸附材料是蛭石應(yīng)用于環(huán)境領(lǐng)域的重要功能材料，可有效去除水中的氨氮、重金屬元素、磷酸鹽、氟離子、稀土離子、有機(jī)物等污染物。
（1）吸附有機(jī)物
蛭石具有大量可供交換的親水性無(wú)機(jī)陽(yáng)離子，使蛭石表面存在一層薄的水膜，因而能有效地吸附環(huán)境中的有機(jī)污染物。
通過(guò)結(jié)構(gòu)修飾后，層間插入高價(jià)態(tài)陽(yáng)離子或大分子等物質(zhì)后，蛭石對(duì)特定有機(jī)物的吸附性能會(huì)大大提高。
（2）吸附金屬離子
蛭石可通過(guò)離子交換吸附或配合作用能將水體中的金屬離子吸附到其表面。天然蛭石的陽(yáng)離子交換量可達(dá)900mmol/kg以上，采用其吸附Cr3+和Cu2+離子，最大吸附量分別為25和15mg/g，表明天然蛭石具有除去廢水中Cr3+和Cu2+的潛力。同時(shí)，蛭石對(duì)Zn和Ni的最大吸附量為31.65和25.51mg/g。蛭石通過(guò)內(nèi)部插層等結(jié)構(gòu)修飾后，其吸附金屬離子的能力更強(qiáng)。
（3）吸附氨氮
天然蛭石具有孔隙度高、比表面積大的特點(diǎn)，對(duì)氨氮具有很強(qiáng)的選擇性離子交換能力，常用于脫除污水中氨氮，蛭石作為極性吸附劑也是一種理想的生物載體。
（4）吸附稀土離子
周新木等研究表明，蛭石可吸附稀土離子，可重復(fù)使用，且對(duì)吸附容量影響較小。蛭石可用于稀土淋出尾液中稀土及低濃度稀土料液中稀土的回收，可提高稀土回收率，減少環(huán)境污染。
（5）吸附氟離子
沸石對(duì)氟離子具有較強(qiáng)的吸附作用，是一種較為優(yōu)異的除氟劑載體。沸石對(duì)Ca2+及Mg2+也有一定的吸附作用，所以在進(jìn)行除氟工藝的時(shí)候不僅可以除氟離子而且還可以有效的降低飲用水的硬度。由于自然界中的沸石所含雜質(zhì)比較多，吸附性能有限，因此，研究者們都會(huì)選擇對(duì)其進(jìn)行必要的改性處理以增強(qiáng)沸石的吸附性能。
（6）吸附藻類污染
常淼等采用十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）改性蛭石，改性蛭石處理藻液時(shí)，可以明顯降低藻液的濁度及葉綠素含量，是一種良好的水體藻類去除劑。
2、蛭石光催化降解材料
通過(guò)碾磨、表面包覆、內(nèi)部插層等方式對(duì)蛭石進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，從而獲得相應(yīng)的光催化降解材料。
Fenton試劑（Fe2+和H2O2混合物）是氧化廢水中有機(jī)物的重要活性系統(tǒng)，蛭石含有結(jié)構(gòu)Fe離子，大約70%的Fe3+、30%的Fe2+，通過(guò)球磨的方式，可以將這些結(jié)構(gòu)Fe離子暴露至蛭石的表面，它們可與H2O2作用從而引發(fā)Fenton反應(yīng)，進(jìn)而氧化廢水中的靛藍(lán)等污染物。
TiO2具有高催化活性、安全、低廉等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于光催化降解有機(jī)物，但是單獨(dú)使用TiO2容易出現(xiàn)顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象降低比表面積。Jin等利用鹽酸或硫酸處理蛭石后，通過(guò)前驅(qū)體的方式在其表面生成TiO2，制備TiO2顆粒分散良好的光催化材料，并用于降解亞甲基藍(lán)。
Chen等通過(guò)內(nèi)部插層合成鐵柱撐蛭石（Fe-VT）光催化材料，研究了其分解活性艷橙（X-GN）的性能，在最佳條件下，X-GN的降解率可達(dá)到98.7%。
3、蛭石重金屬污染土壤修復(fù)材料
蛭石層間具有豐富的可交換陽(yáng)離子，通過(guò)一定的結(jié)構(gòu)修飾后，可以吸附或者與某些重金屬離子絡(luò)合穩(wěn)定重金屬污染土壤，防止重金屬離子隨水體或向植被遷移。
Malandrino等使用蛭石（陽(yáng)離子交換容量40.88meq/100g）可以明顯減少土壤中Cu、Ni、Pb和Zn的可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)，使這些重金屬的形態(tài)向有機(jī)物結(jié)合態(tài)和硫化物結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)變，顯著降低重金屬的遷移能力，減少了重金屬向植被轉(zhuǎn)移。
參考資料：
[1] 曾鈴,付宏淵,李傳常,等.面向能源與環(huán)境應(yīng)用的蛭石結(jié)構(gòu)修飾及其復(fù)合材料[J].硅酸鹽學(xué)報(bào), 2016,44(8):1226-1234.
[2] 胡光鎖,李政一.廢水處理中蛭石的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2006,24(3):13-16.
[3] 李英.改性蛭石對(duì)水中氟離子的吸附性能研究[D].石河子大學(xué),2018.
[4] 常淼.蛭石的改性及其對(duì)水體中藻類污染去除的研究[D].西北農(nóng)林科技大學(xué),2017.
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