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摘 要

凹凸棒土是一种应用广泛，具有无毒，比表面积大，生物相容性好的工业矿物质。本文从凹凸棒土的结构、理化性质、特性分析等方面对其进行了综述了，还介绍了农业和日常生活中已取得一些应用推广，包括在健康食物领域的高性价比效用，也可作为纳米材料、吸附、催化等相关材料的应用现状及发展趋势，还重点讨论了凹凸棒土在油品脱色中的应用与研究。

关键词：凹凸棒土，吸附性，油品脱色，应用研究

Abstract: Attapulgite is a kind of widely used industrial minerals, with non-toxic, big specific surface area, and good bio-compatibility. This paper reviewed the physicochemical property, such as the structure, physical and chemical properties, characteristics analysis, and recommended it on the application and dissemination of agriculture and daily life, including the cost-effective utility in the field of health food. And it introduced that attapulgite also could be used as the nano materials, adsorption and catalytic material, and its application status and development trend. Finally, this paper had discussed emphatically its performance of oil decolorization, and the application and research on it.

Keywords: attapulgite, adsorption, oil decolorization, applied research

目 录

1 前言 5

2 凹凸棒土的结构及理化性质 5

2.1 凹凸棒土的化学组成及结构 6

2.1.1 凹凸棒土的化学组成及结构 6

2.1.2 凹凸棒土吸附的类型及特点 7

2.2 凹凸棒土的理化性质 8

2.2.1带电性 8

2.2.2 离子交换性 9

2.2.3 吸附性 9

3 凹凸棒土在油品脱色中的应用 10

3.1 凹凸棒土综合利用情况 10

1. 处理水中金属离子 10

2. 水中非金属离子 11

3. 水中有机物 11

3.2 凹凸棒土在油品脱色中的应用 12

3.2.1 油品脱色研究现状 12

3.2.2 凹凸棒土在油品中的脱色研究 12

结 语 19

参考文献 20

致谢 21

1 前言

凹凸棒土是一种自然界较为稀少、性能独特、用途广泛的非金属矿产。国外对凹凸棒石粘土的研究较多，已在建材、农药、化肥、化工吸附剂、催化剂、污水处理、印刷、涂料、粘结剂、太阳能贮热等众多领域开发出几千种用途，我国是世界上少有的凹凸棒石粘土资源产出国之一。应用凹凸棒粘土的前景十分看好。目前，世界上主要凹凸棒土生产国是美国、德国、法国、英国、西班牙、俄罗斯等国家和地区。据不完全统计，世界探明储量约1.5亿吨。而国内凹凸棒资源主要产地为江苏盱眙、六合和安徽嘉山，甘肃临泽、会宁，其次在四川、山东、山西、贵州、内蒙、湖北、河北等地也发现了一批矿床。凹凸棒土各种突出的性质以及巨大的潜在应用价值使其在石油、化工、食品、环保、农药、医药、建材等领域中受到广泛的重视。

2 凹凸棒土的结构及理化性质

2.1 凹凸棒土的化学组成及结构

2.1.1 凹凸棒土的化学组成及结构

凹凸棒土简称凹凸土(Attapulgite)，又名坡缕石(Palygrosbite)，是一种晶质的水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征. 以其优良的物理化学性能和巨大的潜在应用价值而被广泛研究。其理论化学式为Mg₅Si₈O₂₀(OH)₂(OH₂)₄·4H₂O, 结构已由 Bradley于 1940 年提出，如图1所示。

凹凸棒土理论化学成分质量分数为：SiO₂ 53.61％，A1₂0₃ 9.29％，Fe₂0₃ 3.1％，Ti0₂ 0.39％，MgO 13.20％，CaO 0.2％，Na₂O 0.04％，K₂O 0.25％，H₂O 19.8％。但是实际的凹凸棒石晶体化学式与理论化学式存在一定的差异，1969年Christ进一步验证了 Bradley 的结构模型并提出了更为合理的晶体化学式：

Mg_5-y-xR_y³ △_z( Si_8-xR_x³ ) O₂₀(OH)₂(OH₂)₄·E² _{( x-y 2z) /2}(H₂O)₄

其中 R³ 代表 Al³ 和 Fe³ ，△代表八面体空位，E² 代表可交换阳离子。

凹凸棒石结构一般包括三个层次：（1）棒状或纤维状单晶体为基本结构单元，其直径为0．01纳米数量级，长度可达到0.1—1nm；(2)棒晶束是由单晶平行聚集而成的；（3）各种聚集体是由晶束(包括棒晶)相互聚集从而堆砌才形成的， 0.01一0.1mm数量级通常为粒径的大小。如图2所示，可以看出它是由一些细小的纤维状和球形颗粒组成。图3是经过超声分散后用滴膜法制备的凹凸棒土TEM照片。

图2 凹凸棒土的团聚体得SEM图

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