2021年粉体表面改性技术高级研修班将于2021.4.22~23在江苏南京举行，报-名-1-8-3-0-1-2-1-6-6-0-1，适用对象：非金属矿粉体企业：碳酸钙，硅微粉，滑石，重晶石，硅灰石，高岭土，膨润土，白云石，石灰石，硅灰粉，云母，硅藻土，海泡石，电气石等；功能性粉体企业：氢氧化镁，氢氧化铝，氧化铝，钛白粉，白炭黑，氧化铁红，珠光云母，氧化锌，粉煤灰，纳米粉体等；药剂和设备企业；粉体填料应用企业；其他需要粉体表面改性的企业。
膨润土的改性通常是用物理、化学、机械等方法对表面进行处理操作，根据应用需要有目的性地改变矿物表面的物理性质和化学性质，来满足在不同技术和领域中的应用，进而提高膨润土的性质、功能及其使用价值。
目前，膨润土常用的改性方法主要有：钠化、锂化、酸浸、焙烧活化、有机改性、无机柱撑改性、复合改性、微波改性、超声波改性、无机盐改性、稀土金属掺杂改性和金属负载改性等。
1、钠化改性
由于蒙脱石对Ca2 吸附能力比Na 要强，所以自然界中存在的膨润土一般为钙基土。但是实际应用中发现钙基土中的Ca2 的交换能力远低于Na ，因此钙基土常常经过钠化后再投入市场使用。
膨润土钠化改性是利用Na 与Al、Mg的结合强度大于Ca2 与Al、Mg的结合强度，通过Na 取代膨润土层间的Ca2 而达到钠化改性的目的。一般方法是在钙基膨润土中加入钠盐（通常是Na2CO3），使其发生离子变换反应。钠化改型主要有悬浮液法（湿法）、堆场钠化法（陈化法）、挤压法等。常用的钠化剂有NaF、Na2CO3、NaCl、NaNO3、NaSO4等。
2、锂化改性
锂基膨润土在水中、低级醇及低级酮中有优良的膨胀性、增稠性和悬浮性，因而被广泛用于建筑涂料，乳胶漆，铸造涂料等产品中取代各种有机纤维素悬浮剂。天然锂基膨润土资源很少，因此，人工锂化是制备锂基膨润土的主要方法之一。
人工锂化是用锂离子置换蒙脱石层间可交换Ca2 或Mg2 等阳离子，将钙基膨润土改型为锂基膨润土，一般用Li2CO3进行改型。锂盐的加入量直接关系到改型效果，根据膨润土原料的阳离子交换容量确定锂盐的加入量，一般不超过5%。
3、酸浸改性
酸改性法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。
一般称作经酸化后的膨润土为活性白土或漂白土，其孔容积和比表面积都有很大的改变，吸附点位也增加。因此，经酸溶化处理的膨润土具有较强的化学活性和吸附性。常用的酸改性剂有H2SO4、HCl、CH3COOH等。
4、焙烧活化改性
膨润土焙烧改性法就是将膨润土在不同温度下进行煅烧，膨润土在高温煅烧的情况下会依次失去表面水、骨架结构中的结合水、孔道中的机物污染质，引起孔隙率增加，结构更为疏松，比表面积变大，使得吸附性能得到一定的改善。
焙烧温度一般控制在400-500℃，温度过低不能有效去除层间结晶水，温度过高则会破坏膨润土结构，甚至导致晶型转变。
5、有机改性
有机改性法的基本原理就是将膨润土有机化，利用有机官能团或有机物来取代膨润土层间可交换阳离子或结构水，进而形成以共价键、离子键、偶合键或者以范德华力结合的有机复合物膨润土。
有机改性不但可以增大改变膨润土层间距离，还可以增强去除有机物的能力。有机改性剂通过离子交换作用与膨润土中的钙或钠等阳离子发生离子交换作用，从而将有机成分引入膨润土，改性后的膨润土从亲水疏油性变成亲油疏水性。
有机插层膨润土比较常用的制备方法有干法、湿法、预凝胶法以及微波合成法等。常用的有机改性剂有阴、阳离子表面活性剂，其中包括十八烷基三甲基溴（氯）化铵、十六烷基三甲基溴（氯）化铵、十六烷基二甲基苄基溴（氯）化铵、氯化十六烷基吡啶、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等。
6、无机柱撑改性
无机改性是通过在膨润土层间形成无机柱状结构从而扩大层间距，提高比表面积，在层间形成二维孔网结构，同时还使膨润土在高温环境中不至塌陷，提高其热稳定性。
在改性过程中多选用Al3 、Ti4 、Mg2 、Fe3 等聚合羟基阳离子作为柱撑剂，首先用碱液水解上述金属离子盐得低聚羟基阳离子作为柱化液；然后利用膨润土的阳离子交换作用将柱化液中的低聚羟基阳离子交换进膨润土层间；最后通过加热脱羟基在层间形成多孔柱状金属氧化物，再经过磨粉等步骤便得到了无机柱撑膨润土，无机柱撑膨润土在催化、吸附领域有广泛应用。
7、无机/有机复合改性
无机/有机复合改性法是利用膨润土的层间隙比较大以及阳离子可交换性的特点，主要是先用无机聚合物将其层间域撑开，再通过活化剂把膨润土的表面性质进行改变的方法。
常用的制备方法先采用多羟基阳离子处理膨润土，使得膨润土的层间域增大，导致电荷反转，然后再加入有机表面活化剂促使其表面性质发生改变。
8、微波改性
微波改性原理是通过利用频段在300Hz-300GHz之间的微波对膨润土进行处理，使其活化。微波处理具有穿透性强、加热均匀、操作安全简单、耗能少、效率高等优点，与传统的酸化法、焙烧法结合使用效果更好。
微波具有强烈的热效应，是表面和内部同时进行的体加热，不需热传导和对流，没有温度梯度，体系受热均匀，升温迅速。微波加热可降低反应活化能，缩短反应时间，提高反应选择性。经微波辐射制备的改性膨润土连续性更好，粒度分散更加均匀，孔道、表面积进一步增大，能提高膨润土的吸附性能。
9、超声波改性
超声波改性膨润土，可以提高其吸附性能。短时间的超声可以增大其层间距，结构变疏松，从而使金属离子更易进入；长时间的超声使膨润土中晶体片层表面的Si-O-Si键发生变化，增加了一些金属离子与膨润土表面铝氧位的接触机会，使膨润土对金属离子的专性吸附有所增强。
10、无机盐改性
无机盐改性是将膨润土浸渍于盐溶液（NaCl、MgCl2、AlCl3、CaCl2、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2等中进行改性，盐溶液改性后的膨润土吸附能力比原土均有所提高。经过活化改性，无机盐中的金属离子平衡了部分硅氧四面体上负电荷。由于膨润土结构单元层与外加的低电价、大半径的金属离子之间吸引力较弱，层间阳离子容易被其他阳离子所置换。同时结构单元层在层间溶剂的溶解和剥离作用下，分散成更薄的单晶片，使得膨润土内表面积增大，这种带电性和巨大的比表面积的特性使其具有较强的吸附性。
11、稀土金属掺杂改性
常用的稀土改性剂为镧盐及其氧化物，膨润土在掺杂稀土金属镧后，在其表面或层间引入了一定数量的金属氧化物和氢氧化物，从而削弱了膨润土中蒙脱石的层间键能，层间距增大，结构变得疏松，吸附剂表面羟基数量增多，膨润土表面经羟基覆盖后，极易与阴、阳离子生成表面羟基络合物，改性后膨润土对废水中阴阳离子吸附能力增强。
12、金属负载型改性
金属负载改性膨润土，就是以膨润土为载体，采用溶胶-凝胶法、直接沉淀法、浸渍法等工艺将金属活性组分高度分散地负载于载体上，利用载体具有良好的孔径结构和其他特性使活性组分在催化反应中发挥出较好的催化效果。
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