随着现代工业的发展，水体污染所带来的危害已成为制约我国社会经济发展的瓶颈问题。凹凸棒黏土对水体中的污染物虽然具有吸附作用，但由于其纳米尺寸的棒晶高度团聚，影响了棒晶与污染物的有效接触从而降低了吸附性能。
本文利用多种不同制孔剂或硬性模板制备出凹凸棒基多孔材料，并通过聚二甲基硅氧烷气相沉积法(CVD)、硅烷偶联剂改性等方法对凹凸棒基多孔材料进行疏水改性，制备出多种凹凸棒基多孔疏水材料。采用SEM、XRD、BET、FT-IR、XPS等方法对凹凸棒基多孔疏水材料进行表征，研究其对含油/有机物模拟废水的选择性分离、吸附能力及吸附材料的回收再利用。
1.采用天然凹凸棒黏土制备新型吸附材料，利用该材料吸附水中的油/有机物。通过凹凸棒-聚合物纳米复合材料热分解制备海绵状凹凸棒基吸附材料(SA)，BET测试表明SA具有介孔结构，平均孔径为10.749nm，比表面积为63.438 m2 g-1。经聚四氟乙烯(PTFE)浸泡和聚二甲基硅氧烷(PDMS)气相沉积改善SA的表面润湿性，制备出强疏水、超亲油的凹凸棒基多孔材料(HSA)。HSA具有优良的孔结构和疏水性，对水中的油/有机物表现出良好的选择吸附性能，能够应用于油/水快速分离。
2.以聚丙烯酸为模板的凹凸棒复合材料在高温氮气保护下碳化得到凹凸棒基多孔吸附材料(PA)，PA经乙烯基三乙氧基硅(YDH-151)有机改性制备出多孔亲油的凹凸棒吸附材料(OPA)。采用SEM，BET，FT-IR等多种方法对OPA进行分析表征，研究了PA的介孔结构、YDH-151对凹凸棒的改性效果、OPA的选择吸附性能和可回收再利用性能。研究结果表明，OPA具备良好的多孔性、亲油性、选择吸附性和可再生性，有望成为清理有机污染物的新型环保可再生吸附材料。
3.以碳酸钙为制孔剂制备凹凸棒基多孔材料(AM)，其表面润湿性能够在亲水和疏水之间可逆调控。AM经PDMS化学气相沉积得到具有超疏水、超亲油性的凹凸棒基多孔吸附材料(HAM)，HAM在400℃热处理后又转变为亲水性的AM。该材料既可以吸附水中的重金属离子又可以分离水中的油/有机物。
本论文的研究得到了对有机污染物、重金属离子具有高吸附容量的凹凸棒基多孔吸附材料，具有生产成本低和易于扩展的优点，可望成为一种常规的吸附材料替代物，在污水处理、漏油清理、油/水选择性分离等方面具有一定的应用前景，同时为凹凸棒黏土资源的高值化利用开辟新的途径。

    doi：
    10.7666/d.Y2567211
    关键词：
    凹凸棒基多孔材料 疏水改性 选择性吸附 废水处理 选择性分离
    作者：
    刘野
    学位授予单位：
    兰州理工大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    应用化学
    导师姓名：
    梁卫东
    学位年度：
    2014
    语种：
    中文
    分类号：
    TB321 X703
    在线出版日期：
    2014年10月13日