改性黏土矿物在废水处理中的应用研究进展

收稿日期:2011-03-28

作者简介:闫会征(1978-),女,天津人,硕士,讲师,工程

师,主要从事无机化工研究及教学工作。

改性黏土矿物在废水处理中的应用研究进展

闫会征,刘 菊,刘继华

(天津渤海职业技术学院海洋化工系,天津300402)

摘要:简述了近5年来国内学者研究较多的膨润土、凹凸棒土、硅藻土、海泡石等4种黏土矿物改性后在废水处理中的应用研究现状,并对其今后潜在研究前景进行了讨论。

关键词:改性黏土矿物 废水处理 应用研究

中图分类号:X78 文献标识码:A 文章编号:1006-7906(2011)03-0030-03

Research progress of the a pplication of mod ified clay mineral in wa stewater treatment

YA N H uiz heng ,LI U J u,LI U J ihua

(T ianjin Bohai V ocational T echnical Colleg e,T ianjin 300402,China)

Abstract:T he domestic research situat ion of the application o f mo dified clay mineral in wastew ater tr eat ment in recent fiv e years is summar ized.T he mo dified clay includes modified bentonite,modified attapulgit e,mo dified diatomite and modified sepi o lite.T heir fut ur e development is also discussed.

Key words:M odified clay m iner al;Wastew ater tr eatment;Resea rch of applicatio n

黏土矿物是以含铝、镁等元素为主的一类硅酸盐矿物,因其具有独特的层状结构而表现出良好的吸附和离子交换性能,且储量大、价格低、对环境无污染,是废水处理较为理想的吸附剂之一。经过酸法、离子交换法等改性的黏土,可以提高表面活性,

增强对废水中污物的吸附能力[1]。本文就改性黏土吸附剂在废水处理中的研究进展进行综述。1 改性膨润土在废水处理中的应用

天然膨润土的表面硅氧结构具有较强的亲水性,并且层间存在大量可交换性阳离子的水解作用,使其表面通常存在一层薄水膜,因而吸附和离子交换只能在表面空隙进行,不能对疏水性有机污染物进行有效的吸附,且被吸附的重金属易解析,难以从水体中彻底去除,因此限制了其在废水处理中的应用[2]。近年来,通过酸、偶联剂、有机物、无机盐等进行改性的膨润土对污染物的吸附能力和离子交换性能比天然膨润土有所提高。

白晓琳等以镁铝双金属离子低聚物为交联剂,按1 1比例将AlCl 3 6H 2O 溶液和M gSO 4溶液混合后加入NaOH 溶液至pH =4,将该混合溶液在80 老化24h,制得交联剂[3]。再将交联剂加入悬浊的膨润土溶液中,经静置、过滤、烘干,制得复合交联膨润土。研究表明,镁铝交联膨润土对废水中

Zn 2+去除率高达99%以上。而天然膨润土对废水中Zn 2+去除率仅77.69%。可见镁铝交联膨润土是一种高效的Zn

2+

吸附剂。

潘嘉芬等用某厂生产的天然钙基膨润土和改性

膨润土对模拟含Pb 2+,Ni 2+,Cd 2+的废水分别进行了试验研究[4]。结果表明,天然钙基膨润土和改性膨润土对废水中的Pb 2+

,Ni 2+

,Cd 2+

有较高的去除率,可作为重金属离子Pb 2+,Ni 2+,Cd 2+的吸附剂使用。实验表明,1g 天然钙基膨润土对Pb 2+,N i 2+,Cd

2+

的最大吸附量分别为63.6,3.6,4.5mg ,吸附

率分别为97%,96%,98%。经400 高温加热改性后的膨润土对Pb 2+,N i 2+的吸附率分别较原土提高了2%和3%。

改性膨润土处理废水不但具有膨润土的诸多优点,且具有更高的吸附性能,能更快更彻底地去除水中多种无机及有机污染物,起到净化水质的作用。因此,改性膨润土在废水处理中具有广阔的应用前景。2 改性硅藻土在废水处理中的应用

硅藻土是一种水合M g ,A l 和Si 的黏土矿,其主要成分为非晶质的SiO 2,还有Al 2O 3,Fe 2O 3,

第32卷第3期2011年6月化学工业与工程技术

J o ur nal o f Chemical I ndus try &Eng ineer ing V ol 32N o.3Jun.,2011

闫会征等改性黏土矿物在废水处理中的应用研究进展

Mg O及一定的有机质。硅藻土具有独特的硅藻壳体结构,吸附性强、比表面积大、孔隙度高,对污水有极好的净化效果。

工业废水中的胶体颗粒大多带负电,因此用普通硅藻土作为污水处理剂,处理效果不佳。采用改性后的硅藻土不仅保持了传统工艺的优点,还具有沉渣可彻底取走并回收利用的特殊优点[5]。硅藻土的改性方法有:(1)用铝、铁等带正电荷的离子对其进行表面改性;(2)加入其他絮凝剂复合制成改性硅藻土;(3)对其进行酸化、碱化、灼烧等处理。

刘景华等采用硫酸及微波辐射对硅藻土进行活化改性[6],并用于处理生活污水。结果表明,采用2 mol/L浓度的硫酸活化硅藻土9h,并用微波活化15 min,可达到较佳活化效果。用改性后的硅藻土处理生活污水(硫化物质量浓度约75mg/L,COD质量浓度约670mg/L),可使硫化物去除87%,COD质量浓度下降约82%,水质达到国家污水排放一级标准。

张艳丽采用NaOH改性并高温活化后的硅藻土对含氟废水进行处理[7]。研究表明,采用10% NaOH溶液浸泡硅藻土3h,再于500 下高温活化3h改性,室温条件下,改性硅藻土对废水中氟离子的去除效果明显优于原土。采用100m g/L硅藻土用量,改性后的硅藻土可在60m in内达到97%以上的除氟率,处理后的废水中氟离子浓度达到国家污水排放标准;而原土只有50%左右的除氟率。溶液的酸碱性对改性硅藻土废水处理有较大影响,当溶液为酸性时去除效果较差,强碱性溶液也不利于去除氟离子,pH值约为9时去除效果最佳。

硅藻土及改性硅藻土污泥的回收利用空间大,且稳定性好,经适当的处理,可回用到农业、废水处理或建材等领域。但因改性硅藻土废水处理还是一项较新的技术,各方面还不完善,还需加强理论和实际工程应用上的进一步研究和探索。

3 改性凹凸棒土在废水处理中的应用

凹凸棒土是一种富镁硅酸盐黏土矿物,晶体结构属硅酸盐的双链结构(角闪石)和层状结构(云母类)的过渡型,为2 1型黏土矿物。由于它具有独特的链式结构,因而具有不同寻常的吸附性能,表面积大、吸附脱色能力强。通过物理或化学处理改性后的凹凸棒土比表面积更大,吸附性能更强,成为工业废水处理的新材料[8]。

李瑜等以季铵盐为改性剂,对凹凸棒土进行改性反应,并用于处理含油废水[9]。结果表明,改性剂十六烷基三甲基溴化铵用量6%、改性温度80 、改性时间90min时,改性凹凸棒土除油及废物效果最佳,COD去除率可达98.40%。研究还发现季铵盐表面活性剂相对分子量越大,有机改性凹凸棒土的除油能力越强。

胡涛等利用热处理方法对凹凸棒土进行改性[10],用于印染废水的吸附脱色和降低COD性能的研究。采用420 高温改性后的凹凸棒土吸附脱色能力最强,当印染废水的pH值在8.5~9.5时,改性凹凸棒土投入量为10~15g/L,吸附60~90 m in后印染废水的COD去除率可达80%,脱色率可达98%。处理后的废水达到国家排放标准。

4 改性海泡石在废水处理中的应用

海泡石的吸附能力与其比表面积成正比,但由于天然海泡石存在表面酸性弱、通道小等缺陷,可通过酸浸或加热以除去结构中的镁和孔隙中的水,增加内表面积;还可通过离子交换的形式对海泡石进行改性,使其结构中的镁离子或硅离子被其他离子替代,提高对氨氮的吸附性能。

李魁伟等探讨了海泡石经高温处理和酸处理后对造纸废水的吸附性能变化[11],实验表明,采用250 活化2.5h,可明显提高吸附性能,对废水COD去除率可达80%。实验也研究了用7%的硫酸处理3 h来改性海泡石,发现对造纸废水的COD去除率可达90%。说明高温处理和酸处理能很大程度上提高海泡石的吸附性能。

5 总结与展望

a)我国黏土矿物资源丰富,废水处理技术的应用为我国丰富的黏土矿物资源开辟了广阔的市场,具有广阔的发展前景。我国对改性黏土的开发应用总体水平还不高,应加大研发力度,加快科研成果向生产实践的转化。

b)加强对重金属和有机物复合污染物的吸附处理研究,对于改性黏土在重金属废水中的应用有理论指导意义。

c)将改性黏土吸附剂和其他废水处理技术联用进一步提高污染物的去除率,并针对性地应用于一些特殊废水的处理,是今后的研究课题之一。

参考文献:

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属吸附中的研究进展[J].化工进展,2009,28(9):

1647-1649.

31

收稿日期:2010-12-29

作者简介:纪逸之(1976-),男,江苏无锡人,学士,工程师,主

要从事环境工程水处理工作。

E mai l:jiyizh i@https://www.wendangku.net/doc/5c17862039.html,

化工环保

曝气生物滤池工艺在毛纺印染废水升级提标

改造中的应用

纪逸之

(无锡市政设计研究院有限公司,江苏无锡214072)

摘要:介绍了曝气生物滤池(BA F)工艺在太湖地区毛纺印染废水升级提标改造中的应用,设计处理规模为3000m 3/d 。实践证明,通过该工艺改造后,毛纺印染废水出水水质达到 太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值 (DB32/T 1072 2007)的要求。

关键词:曝气生物滤池 印染废水 提标改造

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1006-7906(2011)03-0032-03

Modification treatment of printing and dyeing wastewater from woolen mill with biological aerated filter process

J I Y iz hi

(W uxi M unicipal Design Institute Co.,L td,Wux i 214072,China)

Abstract:T he modificatio n t reatment of printing and dying w astew ater from wo olen mill with biolog ical aer ated filter (BA F)pr ocess is described.T he design treatment capacity is 3000m 3per da y.T he r esults show that the wastew ater can reach the D ischar ge Standar d o f M ain Water Po llutants for M unicipal Wastew ater T reatment Plant &Key Industries of T a ihu Ar ea (DB32/T 1072-2007)aft er the treatment.

Key words:Bio lo gical aerated filt er (BA F);P rinting and dy eing w astewater ;M o dification tr eatment

无锡协新集团有限公司是我国历史上最早的精纺面料生产企业,1989年被国务院确定为首批、毛纺行业唯一的国家一级企业。1998年该公司对原有污水处理站进行了改造,形成了以沉淀+好氧生化+加药气浮的污水处理系统。污水处理站改造完

毕后,日处理能力3000m 3/d,整体情况较为理想,

[3] 白晓琳,李良,关晓彤.镁铝交联膨润土吸附处理

含锌废水的研究[J].辽宁化工,2010,39(6):574-576.

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第32卷第3期2011年6月化学工业与工程技术

J o ur nal o f Chemical I ndus try &Eng ineer ing V ol 32N o.3Jun.,2011

高分子改性材料的应用

天 然 高 分 子 改 性 材 料 的 发 展 以 及 运 用 景 姓名：李毅 学号：5404310016 专业班级：工业工程101

天然高分子改性材料的发展以及运用 姓名：李毅学号：5404310016 班级：工业工程101 摘要：本文介绍了淀粉、木质素、甲壳素、壳聚糖及瓜尔胶等几种天然高分子材料的研究进展以及改性方法，同时通过几种不同的化学反应详细介绍了壳聚糖的应用，同时介绍了其他几种在当代生活不同领域的应用。 关键词：天然高分子，改性，羧甲基化反应，酯化反应，酰化反应，接枝反应，运用，阻燃和耐热。 正文部分： 1.引言 近年来基于石油产品的合成高聚物材料也已广泛应用于包装、日用品、医用、建材、宇航、工业和农业各个领域，。然而，基于石油资源的合成高分子材料大量使用不仅造成环境污染，而且以后将面临石油资源逐渐枯竭的威胁。而天然高分子来源于自然界中动物、植物和微生物，它们是取之不尽，用之不竭的可再生资源。所以在石油资源日益匮乏和价格持续高涨之际，天然高分子的研究和利用出现新的发展机遇。天然高分子中含量最丰富的资源包括纤维素、木质素、甲壳素、淀粉、各种动植物蛋白质以及多糖等，它们具有多种功能基团，可通过化学、物理方法改性成为新材料，也可通过化学、物理及生物技术降解成单体或低聚物用作能源以及化工原料。因此，近年在该领域的基础和应用研究的优秀成果以及日益增强的全球环境法则的压力共同作用下已孵化出这一新兴行业。 2.天然高分子材料的研究进展以及运用 2.1 淀粉 天然淀粉资源十分丰富，如土豆、玉米、木薯、菱角、小麦等均有高含量的淀粉，据统

计，自然界中含淀粉的天然碳水化合物年产量达5000亿t，是人类可以取用的最丰富的有机资源。淀粉及其衍生物是一种多功能的天然高分子化合物，具有无毒、可生活降解等优点。它是一种六元环状天然高分子，含有许多羟基，通过这些羟基的化学反应生产改性淀粉，另外，淀粉还能与乙烯类单体如丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺等通过接枝共聚反应生成共聚物。这些共聚物可用作絮凝剂、增稠剂、黏合剂、造纸助留剂等。近年来淀粉的接枝共聚研制新型絮凝剂在国内也取得长足进展，有人用淀粉与二甲基二烯丙基氯化铵接枝共聚制得阳离子淀粉，实验对炼油废水、生活废水有较好的处理效果，COD去除率可达70％以上，色度残留率低于20％，是一种较好的絮凝剂。淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物作为有机高分子絮凝剂的研究早巳受到人们的重视，并有不少成果问世。我国尹华等以淀粉为基本原料，加入丙烯酰胺、三乙胺、甲醛和适量的盐酸进行接枝共聚反应，合成出一种阳离子型高分子絮凝剂FNQE，该药剂具有独特的分子结构和较高的相对分子质量分布。FNQE对高岭土悬浊液有良好的絮凝除浊效果，对城市污水在投药量为10mg／L时即能达到理想的净化效果，浊度、色度的去除率均在90％以上。 2.2 ，木质素 木质素与纤维素、半纤维素粘结在一起形成植物的主要结构，是植物界中非常丰富的天然高分子。相对于其它天然高分子，木质素具有更为复杂的组成及多级结构，是最难认识和应用的天然高分子之一。但是，木质素分子具有众多不同种类的活性官能基，兼具可再生、可降解、无毒等优点，而且工业木质素来源于造纸黑液，成本低廉，因而被视为优良的绿色化工原料，其综合利用备受关注。在应用和研究较为活跃的木质素高分子材料领域，可通过化学反应和物理共混将木质素与酚醛树脂、聚氨酯、聚烯烃、橡胶、聚酯、聚醚、淀粉、大豆蛋白等复合，提高材料的性能并降低成本。木质素是一种与工程塑料极为相似的，具有高

ZSM-5分子筛合成和改性的研究进展详解

ZSM-5分子筛合成和改性的研究进展 摘要：ZSM-5分子筛在工业中应用广泛。本文详细阐述了ZSM-5沸石分子筛的各种合成方法，并介绍了常用的高温水热处理、金属改性和磷改性等改性技术现状及其应用。 关键词：ZSM-5，分子筛，合成，改性 ZSM-5沸石分子筛是Mobil公司于20世纪70年代开发的一种高硅三维交叉直通道的新结构沸石分子筛。ZSM-5分子筛属高硅五元环型沸石，其基本结构单元由8个五元环组成，这种基本结构单元通过共边联结成链状结构，然后再围成沸石骨架，其理想晶胞组成为：Na n(Al n Si96-n O192)·16H2O。该沸石分子筛亲油疏水，热和水热稳定性高，大多数的孔径为0.55nm左右，属于中孔沸石。由于其独特的孔结构不仅为择形催化提供了空间限制作用，而且为反应物和产物提供了丰富的进出通道，也为制备高选择性、高活性、抗积炭失活性能强的工业催化剂提供了晶体结构基础。由此，其成为了石油工业中择形反应中最重要的催化材料之一。不仅如此，ZSM-5分子筛在精细化工和环境保护等领域中也得到了广泛的应用。因此，对ZSM-5分子筛的研究具有重要的理论意义和实践价值。 本文在介绍ZSM-5分子筛结构的基础上，分析总结了ZSM-5分子筛的各种合成方法，如有机胺合成，无机胺合成等方法。此外，浅述了ZSM-5分子筛在改性方面的研究，以及未来ZSM-5分子筛的重点研究方向。 1 ZSM-5分子筛的结构 ZSM-5分子筛属于正交晶系，晶胞参数[1]为a=2.017nm，b=1.996nm，c=1.343nm。ZSM-5的晶胞组成可表示为Na n(Al n Si96-n O192)·16H2O。式中n是晶胞中Al原子个数，可以由0~27变化，即硅铝物质的量比可以在较大范围内改变，但硅铝原子总数为96个。 ZSM-5分子筛的晶体结构由硅(铝)氧四面体所构成。硅(铝)氧四面体通过公用顶点氧桥形成五元硅(铝)环，8个这样的五元环组成ZSM-5分子筛的基本结构单元。ZSM-5分子筛的孔道结构由截面呈椭圆形的直筒形孔道(孔道尺寸为0.54 nm × 0.56 nm)和截面近似为圆形的Z字型孔道(孔道尺寸为0.52 nm × 0.58 nm)交叉所组成[2]，如图1所示。两种通道交叉处的尺寸为0.9 nm，这可能是ZSM-5

1.辐照交联透明质酸的降解特性研究

第36卷增刊2009年北京化工大学学报(自然科学版) Journal of Beijing University of Chemical Technology (Natural Science ) Vol.36,Sup. 2009 辐照交联透明质酸的降解特性研究 张　丽　张丽叶3 (北京化工大学生命科学与技术学院,北京　100029) 摘　要:用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GM )对透明质酸(HA )进行接枝改性,制备交联透明质酸衍生物(GMHA ),通过辐照获得透明质酸凝胶。分光光度计测定吸光度表明所制备的HA 凝胶是一种可降解的生物材料。其稳定性受到制备条件和环境条件的影响:如HA 的分子量为70万时在相对长时间内比分子量为10万时表现的相对稳定;当分子量相同,辐照剂量为1k Gy 时降解明显,辐照剂量为5k Gy 时表现出较好的稳定性;HA 凝胶在中性环境条件下容易引起降解,在p H =4时表现的相对稳定;中低温度有利于HA 凝胶的稳定,在高温50℃时降解迅速。关键词:透明质酸;交联;透明质酸凝胶;稳定性中图分类号:TQ0501425 收稿日期:2009202225 第一作者:女,1978年生,硕士生3通讯联系人 E 2mail :lyzhang @https://www.wendangku.net/doc/5c17862039.html, 引　言 透明质酸(HA )是一种线型聚阴离子黏多糖,是人和动物皮肤、玻璃体、软骨组织和关节滑液的重要组成成分。天然的HA 除具有高度粘弹性、可塑性、渗透性以外,还具有良好的生物相容性。但是,天然HA 水溶性极强、在组织中易扩散和降解,体内存留 时间较短,所以在应用上受到限制[122]。 近年来,为了使HA 能够更好更广泛的应用于医药保健等领域,可以通过对HA 进行化学修饰或者交联,从而改善它的水溶性和降解特性[3]。有文献报道HA 及其交联衍生物已被用作类固醇类药物、多肽和蛋白类药物及各种抗癌药物的运送载体。这类新型药物载体能够明显延长药物在用药部位的存留时间,降低生物降解率,提高生物利用度,减少其不良反应[425]。 陈森军等[6]利用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GM )接枝到HA 链上的方法,通过将改性生成的GMHA 产物用γ射线辐照获得交联的方法,无需引发剂或者催化剂就获得纯度高且无毒的交联HA 凝胶衍生物。在此实验结果的基础上,本文通过测定葡萄糖醛酸的方法综合考察了该方法制备得到的HA 凝胶的降解稳定性,并且分别在分子量、辐照剂量、 GMHA 浓度等制备条件和p H 、温度、NaCl 浓度等 环境条件下对HA 凝胶稳定性的影响进行了研究。 1　实验部分 111　材料和仪器 透明质酸(分子量100万,400万,700万),山东福瑞达公司;三乙胺,分析纯,天津市福晨化学试剂厂;甲基丙烯酸缩水甘油酯,分析纯,日本三菱公司;四丁基溴化铵,分析纯,天津市津科精细化工研究所;咔唑,分析纯,北京化学试剂公司;四硼酸钠,分析纯,北京北化精细化学品有限责任公司。 Co 60源,北京原子高科金辉辐射技术有限公司;DHG 29076A 真空干燥箱,上海申立玻璃仪器有限公 司;722S 分光光度计,上海菁华科技仪器有限公司。112　交联HA 凝胶的制备 取HA 0105g ,放入20mL 去离子水中,待溶解均匀后依次添加1mL 三乙胺,1mL 甲基丙烯酸缩水甘油酯,01054g 四丁基溴化铵等,旋转搅拌24h ,60℃恒温培养30min 。将反应液用丙酮立即沉淀, 并将沉淀物洗涤2次后干燥至恒重。将干燥后的白色固体配制成不同浓度的溶液,在不同辐照剂量下进行γ射线辐照,剂量率为20G y/min ,即得交联HA 凝胶。 113　HA 凝胶降解性测定 通过测定葡萄糖醛酸含量来表征HA 凝胶的降解情况[728]。将样品试管置于冰水浴中,用酸式滴定管缓慢的向每管中加入01025mol/L 四硼酸钠硫酸(使用之前在4℃冰箱内贮存至少2h )5mL ,将其

黏土矿物有机硅烷改性研究进展

第39卷第1期2019年2月 矿产保护与利用 CONSERVATION AND UTILIZATION OF MINERAL RESOURCES Vol.39, .1 Feb.2019黏土矿物有机硅烷改性研究进展* 苏琳娜 (深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院,广东深圳518055) 摘要:黏土矿物由于具有独特的层状纳米结构特性,在基础研究和实际应用中引起人们普遍的关注三但黏 土矿物的亲水性表面使其对材料性能的提升产生限制,因此采用有机硅烷对黏土矿物进行表面改性是改善 黏土矿物表面性质的有效方法之一三经过有机硅烷改性的黏土矿物既具有黏土矿物特有的尺寸稳定性二吸 附性和阻隔性等性能,又具有硅烷分子多种功能基团的反应活性,在聚合物纳米复合材料二载体材料和环境 材料等领域具有广阔的应用前景,已成为近年来矿物学和材料科学的研究热点之一三综述了不同类型黏土 矿物有机硅烷改性的研究进展,讨论了黏土矿物类型二有机硅烷种类和反应条件对改性黏土矿物结构的影 响,同时对黏土矿物有机硅烷改性未来主要研究方向进行展望三 关键词:黏土矿物;蒙脱石;高岭石;有机硅烷;改性 中图分类号:TD985 文献标识码:A 文章编号:1001-0076(2019)01-0124-07 DOI：10.13779/https://www.wendangku.net/doc/5c17862039.html,ki.issn1001-0076.2019.01.023 Research Progress in Organosilane Modification of Clay Minerals SU Linna (School of Applied Chemistry and Biological Technology,Shenzhen Polytechnic,Shenzhen518055,China) Abstract：Clay minerals have attracted considerable attention in basic research and practical appli- cations due to their unique layered nanostructure.However,the hydrophilic surface of clay minerals makes it difficult to improve the properties and limits the application of materials.Therefore,the sur- face modification with organosilane is one of the effective methods to improve the surface properties of clay minerals.The clay minerals modified by organosilane possess dimensional stability,adsorptivity and barrier properties of clay minerals,and high reactivity of various functional groups in organosi- lane molecules.Therefore,the modified clay minerals have wide applications in materials science, environmental engineering and carrier materials.Accordingly,they have attracted much attention in mineralogy and material science in recent years.This paper reviewed the research progress in or- ganosilane modification of clay minerals with different types.The influence of clay mineral type,or- ganiosilane species and reaction conditions on the structure of modified clay minerals was discussed, and the main research directions of organosilane modification of clay minerals were prospected. Key words：clay minerals;montmorillonite;kaolinite;organosilane;modification 引言 在众多无机纳米粒子中,由于黏土矿物具有独特的天然纳米片层结构,其以纳米单元体分散在聚合物中,可以显著提高复合材料的热学性能二力学性能和阻隔性等’1-6]三但是黏土矿物的表面呈现亲水 *收稿日期:2018-06-28 基金项目:深圳职业技术学院科研基金(6017-22K210169991) 作者简介:苏琳娜(1984-),女,福建三明人,博士,讲师,主要从事矿物材料与矿物表-界面反应性研究,E-mail：sln0598＠https://www.wendangku.net/doc/5c17862039.html,三 万方数据

qb2246-96 食品添加剂-瓜尔胶

中华人民共和国轻工行业标准 食品添加剂 瓜尔胶 QB 2246-96 前言 本标准等效采用FAO/WHO1992年瓜尔胶的标准。其中，鉴别试验、酸不溶物、硼酸盐、蛋白质、淀粉试验、砷、铅、重金属的指标均采用FAO/WHO标准；干燥减量、总灰分指标略优于FAO/WHO标准。此外还增加了粘度和细度指标。 本标准的具体检验方法采用经试验确认可靠的方法和其他标准中的检验方法，采用的标准包括FAO/WHO1992年瓜尔胶的标准和中华人民共和国国家标准。 本标准由中国轻工总会食品造纸部提出。 本标准由全国食品发酵标准化中心、卫生部食品卫生监督检验所技术归口。 本标准由中国石油天然气油田化学公司、中国食品发酵工业研究所负责起草。 本标准主要起草人：郑立凯、单齐梅、方军、吴玉宏。

1 范围 本标准规定了食品添加剂—瓜尔胶的技术要求、试验方法、检验规则以及关于包装、标志、贮存和运输的各项要求。 本标准适用于从热带豆科草本植物—瓜尔豆〖Cyamops tetragonoloba(L·)Taub〗种子经破碎,去其种皮、子叶（胚芽）后取其胚乳加工精制而成的天然植物胶。其主要成分为半乳甘露聚糖，在食品工业生产中用作增稠剂、稳定剂等。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 5009.4-85 食品中灰分的测定方法 GB 6284-86 化工产品中水分含量测定的通用方法重量法 GB 8449-87 食品添加剂中铅的测定方法 GB 8450-87 食品添加剂中砷的测定方法 GB 8451-87 食品添加剂中重金属的限量试验法 GB/T 14771-93 食品中蛋白质的测定方法 3 结构式、分子量 结构式: 分子量:22万道尔顿。 4 技术要求 4.1 外观 乳白色可自由流动粉末。 4.2 理化指标 食品添加剂瓜尔胶的质量应符合表1要求。 表1

ZSM_5沸石分子筛的合成和表面改性研究进展

ZSM -5沸石分子筛的合成和表面改性研究进展 杨少华　崔英德　陈循军　涂　星 (广东工业大学轻工化工学院,广州510090) 摘　要　综述了近年来ZS M -5沸石分子筛的合成及表面改性研究进展。合成方面重点介绍了有机胺合成、无机胺合成及负载合成方法;表面改性方面重点介绍了水蒸气改性、离子交换改性及化学气相沉积改性方法。 关键词　ZS M -5沸石　分子筛表面改性　合成 收稿日期:2003202221。 作者简介:杨少华,广东工业大学在读研究生,主要从事高分子材料的合成研究。 沸石是一种结晶态的铝硅酸盐,由SiO 4和AlO 4四面体单元交错排列成空间网络结构。在 晶体结构中存在着大量的空穴,空穴内分布着可移动的水分子和阳离子。这种结构特点使沸石具 有选择吸附、催化和离子交换三大特性〔1〕 。ZS M -5沸石分子筛是M obil 公司于20世纪70年 代开发的高硅三维直通道结构沸石,属于中孔沸石,由于它没有笼,所以在催化过程中ZS M -5沸石催化剂不易积碳,并且有极好的热稳定性、耐酸 性、疏水性和水蒸气稳定性〔2〕。 1　ZSM -5沸石分子筛的合成1.1　有机胺合成 有机胺合成是合成沸石分子筛最常用的方 法。常用的有机胺模板剂可分为5类〔3〕 :(1)直链或环状烷基胺,如苄基丁胺、四乙基铵盐、三丁胺、三乙胺、二异丙胺、异丁胺、二异丁胺、叔辛胺、新戊基胺、环己胺、环庚胺、1,2-二氨基环己烷、2-或4-甲基环己胺、四甲基乙基二胺、R 4N +-螺旋化合物等;(2)含氧有机化合物,如羟基二胺、氯化钠-三乙醇胺、含1个或2个氧原子的饱和环胺、与Ⅳ族金属络合的醚(尤为环醚类)、乙醇胺、饱和低碳醇;(3)含氮杂环化合物,如吡啶、2-氨基吡啶、甲基紫等;(4)烷基磺酸盐;(5)含氮正离子的紫罗烯或其离子交联聚合物等。 模板剂对ZS M -5分子筛的粒径有显著影响。孙慧勇等人分别以正丁胺、乙二胺和己二胺作模板剂,用水热合成法制备了粒径在200～1000nm 的小晶粒ZS M -5分子筛,研究了碱度、 温度、模板剂和初始浓度等对分子筛粒径和分布 的影响〔4〕 。结果表明,较高的碱度和反应物浓度 有利于晶粒杂原子分子筛的合成。水热合成中程序升温合成的分子筛颗粒小,粒度均匀,抑制了二 次成核过程。用不同模板剂合成的ZS M -5分子筛晶粒大小的顺序为:正丁胺>己二胺>乙二胺。 国外也有关于纳米级ZS M -5分子筛的报道〔5,6〕 。 有文献报道了一种高硅ZS M -5分子筛的合成方法〔7〕 ,以固体硅胶为硅源,硫酸铝或偏铝酸钠为铝源,烷基胺类有机物(Q )为有机模板剂,制备出n (SiO 2)∶n (Al 2O 3)=100～1000,n (H 2O )∶n (SiO 2)=1.0～9.5,n (Na 2O )∶n (SiO 2)=0.02～0.3,n (Q )∶n (SiO 2)=0.02～0.50的反应混合 物。然后将该反应混合物按常规方法水热晶化,或者先将反应混合物于20～105℃陈化4～48h 后再在较高温度下晶化。该方法因投料含水量较低,可以提高单釜合成效率并降低有机模板剂的用量。1.2　无机胺合成 由于有机胺合成ZS M -5分子筛的价格比较昂贵且存在较大的毒性,所以很多学者对无机胺合成ZS M -5分子筛进行了广泛的研究。已有关于用乙醇或甲醇代替有机胺合成ZS M -5分子筛 的报道〔8〕 。陈丙义等人以氨水、硫酸铝、水玻璃为主要原料合成了ZS M -5分子筛,研究了合成温 度和时间对分子筛的影响〔9〕 。结果表明,在147～177℃范围内,以氨水为模板剂可以合成出ZS M -5沸石分子筛。温度越低,合成所需时间越 长。通过XRD 分析,以氨水为模板剂合成的

粘土矿物对储层物性的影响_李娟

中国西部科技
２０１１年０８月（上旬）第１０卷第２２期总 第２５５期
粘土矿物对储层物性的影响
李 娟 于 斌
（成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室，四川 成都 ６１００５９） 摘 要：依据化学成分的不同，可将粘土矿物分为五类，高岭石、蒙皂石、伊利石、绿泥石、伊利石－蒙皂石和绿泥石－ 蒙皂石混层。粘土矿物的类型、含量、产状和物理性质对储层的物性有较大的影响，粘土矿物含量越高，砂岩的孔隙度 和渗透率越低，储集性能越差；粘土矿物的产状与油气层的渗透率有密切联系，其中搭桥式对储层的渗透率影响最大； 粘土矿物因其具有膨胀性，对酸敏感性，也严重影响着储层物性。 关键词：粘土矿物；孔隙度；渗透率；含量；产状 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－６３９６．２０１１．２２．００４ １ 引言 中的绿泥石富含镁、铁，具有较强的酸敏性。伊利石－蒙皂 石混层和绿泥石－蒙皂石混层以薄膜式贴附在砂岩颗粒表 面，分别具有两种矿物的性质，具有较高的膨胀性。 ３ 粘土矿物成岩作用 粘土矿物的演化对储层研究有重要意义，它既可以充
在砂岩储层中粘土矿物的组成、含量、产状和分布特 征直接影响到对砂岩储层的评价，它与油层储层敏感性密 切相关，粘土矿物分布的广泛性和特有的物理化学性质， 使它与石油地质和油气田的开发诸多发面联系起来。不同 类型的粘土矿物与砂岩的渗透率有不同的相关关系，同一 种粘土矿物形态和产状的不同与渗透率相关性也有差异， 基于粘土矿物的重要性及复杂性对其做深入的了解。 ２ 粘土矿物的类型与物理性质 根据化学成分的不同，可将粘土矿物划分为五种类 型：高岭石、蒙皂石、伊利石、绿泥石、伊利石－蒙皂石和 绿泥石－蒙皂石混层。 高岭石在砂岩孔隙中常以书页状、蠕虫状等各种形态 的集合体形式存在，高岭石具有颗粒大、对砂岩颗粒的附 着力弱两大特征。蒙皂石常以薄膜式贴附在碎屑颗粒表 面，具有较大的比表面积，在岩层中的存在形态有多种， 有时呈现出波状、褶皱层状等，蒙皂石是膨胀性很强的粘 土矿物。伊利石是砂岩中最常见的粘土矿物，在地质剖面 上从上至下均有分布，但存在形态有变化，在较浅的砂岩 中呈鳞片状贴附在砂岩颗粒表面；在深部，伊利石呈毛发 状、纤维状或条片状呈搭桥式生长［１］，把砂岩中可流动的粒 间孔隙变为微细束缚孔隙，它常常是我国低渗透－特低渗透 砂岩储层及致密非储集砂岩粘土矿物的主要特征之一 。伊 利石膨胀性介于高岭石与蒙皂石之间。绿泥石常见于较深 的地层中，存在形态有板状，柳叶状，集合体状等，油层
［２］
填粒间孔隙，减少孔隙空间，还可以通过影响储层敏感性 降低储层的渗透率。粘土矿物纵向上演化具有一定的规律 性，随着埋藏深度和温度的增加，砂岩中的蒙皂石要向伊 利石或绿泥石转化，同时伊利石的结晶程度随着埋藏深度 的增加而变好。 油气对砂岩粘土矿物的成岩作用的影响。油气进入储 层以后抑制自生粘土矿物的进一步演化，如英国北海盆地 侏罗系Ｂｒｅｎｔ砂岩，在油水界面之上的砂岩只含高岭石，很 少含伊利石，而在油水界面之下的砂岩则以含伊利石为 主，而且有证据证明伊利石呈高岭石假象，其是成岩过程 中高岭石与孔隙水不断发生反应的结果。因此，油层粘土 矿物的演化程度可以用来推断油气进入储层的时间［３］。 孔隙水流动特征影响粘土矿物的成岩作用。砂岩储层 中孔隙流体的流动特征决定了成岩过程中物质的迁移和再 分配，影响粘土矿物在砂岩储层中的分布特征。 ４ 粘土矿物对储层渗透率的影响 ４．１ 粘土矿物含量的影响 国内外的研究表明，在沉积成岩条件大致相同的情况 下，粘土矿物绝对含量越高，砂岩的孔隙度和渗透率越 低，储集性能越差，砂岩的粘土含量为１％～５％时，为储集
图１ 粘土矿物含量与孔渗关系［５］ 收稿日期：２０１１－０５－２７ 修回日期：２０１１－０６－１９ 作者简介：李娟（１９８６－），女，硕士，研究方向为矿产普查与勘探。
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甲壳素_壳聚糖的化学改性及其衍生物应用研究进展

综述 甲壳素、壳聚糖的化学改性及其衍生物应用研究进展 X 汪玉庭X X , 刘玉红, 张淑琴 (武汉大学资源与环境科学学院环境科学系,湖北武汉 430072)摘 要: 简要评述了甲壳素和壳聚糖化学改性的研究进展,讨论了酰化、醚化、酯化、接枝和交联等化学改性 方法,简要介绍甲壳素衍生物在化妆品、医学和环保方面的应用,并提出了其发展过程中存在的一些问题,对 其发展趋势作了预测。 关键词: 甲壳素;壳聚糖;化学改性 中图分类号: O63 文献标识码: A 文章编号: 1008-9357(2002)01-0107-08 甲壳素(chitin)是自然界中大量存在的唯一的氨基多糖,其化学命名为B -(1y 4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖。壳聚糖(chitosan)是甲壳素的脱乙酰基产物,也叫脱乙酰甲壳素,简称(CTS)。它们的结构式112分别为 : 甲壳素结构与纤维素类似,分子中含有H-OH 和H-NH 键,还含有分子间氢键。甲壳素的这种有序的大分子结构,在一般的溶剂中不容易溶解。壳聚糖的分子结构中含有游离氨基,溶解性能有了一些改观,但也只能溶于某些稀酸,如盐酸、醋酸、乳酸、苯甲酸、甲酸等,不溶于水及碱溶液。甲壳素与壳聚糖无毒,无害,易于生物降解,不污染环境,而且在自然界中含量仅次于纤维素,并以相同的循环速率产生和消失。近年来,国内外学者对甲壳素或壳聚糖的化学改性开展了研究,拓宽了壳聚糖及其衍生物的应用领域。现结合我们的研究工作,对甲壳素或壳聚糖的化学改性及其衍生物的应用予以简要评述。Vo l.152002年3月 功 能 高 分 子 学 报Journal of Functional Polymers No.1M ar.2002X XX 作者简介:汪玉庭(1942-),男,湖北鄂州人,教授,博士生导师,研究方向:环境友好材料的合成及应用。E -mail:hxxzls @w hu. https://www.wendangku.net/doc/5c17862039.html,. 收稿日期:2001-10-11 基金项目:教育部博士学科点专项研究基金资助项目(2000048615)

改性黏土矿物在废水处理中的应用研究进展

收稿日期:2011-03-28 作者简介:闫会征(1978-),女,天津人,硕士,讲师,工程 师,主要从事无机化工研究及教学工作。 改性黏土矿物在废水处理中的应用研究进展 闫会征,刘 菊,刘继华 (天津渤海职业技术学院海洋化工系,天津300402) 摘要:简述了近5年来国内学者研究较多的膨润土、凹凸棒土、硅藻土、海泡石等4种黏土矿物改性后在废水处理中的应用研究现状,并对其今后潜在研究前景进行了讨论。 关键词:改性黏土矿物 废水处理 应用研究 中图分类号:X78 文献标识码:A 文章编号:1006-7906(2011)03-0030-03 Research progress of the a pplication of mod ified clay mineral in wa stewater treatment YA N H uiz heng ,LI U J u,LI U J ihua (T ianjin Bohai V ocational T echnical Colleg e,T ianjin 300402,China) Abstract:T he domestic research situat ion of the application o f mo dified clay mineral in wastew ater tr eat ment in recent fiv e years is summar ized.T he mo dified clay includes modified bentonite,modified attapulgit e,mo dified diatomite and modified sepi o lite.T heir fut ur e development is also discussed. Key words:M odified clay m iner al;Wastew ater tr eatment;Resea rch of applicatio n 黏土矿物是以含铝、镁等元素为主的一类硅酸盐矿物,因其具有独特的层状结构而表现出良好的吸附和离子交换性能,且储量大、价格低、对环境无污染,是废水处理较为理想的吸附剂之一。经过酸法、离子交换法等改性的黏土,可以提高表面活性, 增强对废水中污物的吸附能力[1]。本文就改性黏土吸附剂在废水处理中的研究进展进行综述。1 改性膨润土在废水处理中的应用 天然膨润土的表面硅氧结构具有较强的亲水性,并且层间存在大量可交换性阳离子的水解作用,使其表面通常存在一层薄水膜,因而吸附和离子交换只能在表面空隙进行,不能对疏水性有机污染物进行有效的吸附,且被吸附的重金属易解析,难以从水体中彻底去除,因此限制了其在废水处理中的应用[2]。近年来,通过酸、偶联剂、有机物、无机盐等进行改性的膨润土对污染物的吸附能力和离子交换性能比天然膨润土有所提高。 白晓琳等以镁铝双金属离子低聚物为交联剂,按1 1比例将AlCl 3 6H 2O 溶液和M gSO 4溶液混合后加入NaOH 溶液至pH =4,将该混合溶液在80 老化24h,制得交联剂[3]。再将交联剂加入悬浊的膨润土溶液中,经静置、过滤、烘干,制得复合交联膨润土。研究表明,镁铝交联膨润土对废水中 Zn 2+去除率高达99%以上。而天然膨润土对废水中Zn 2+去除率仅77.69%。可见镁铝交联膨润土是一种高效的Zn 2+ 吸附剂。 潘嘉芬等用某厂生产的天然钙基膨润土和改性 膨润土对模拟含Pb 2+,Ni 2+,Cd 2+的废水分别进行了试验研究[4]。结果表明,天然钙基膨润土和改性膨润土对废水中的Pb 2+ ,Ni 2+ ,Cd 2+ 有较高的去除率,可作为重金属离子Pb 2+,Ni 2+,Cd 2+的吸附剂使用。实验表明,1g 天然钙基膨润土对Pb 2+,N i 2+,Cd 2+ 的最大吸附量分别为63.6,3.6,4.5mg ,吸附 率分别为97%,96%,98%。经400 高温加热改性后的膨润土对Pb 2+,N i 2+的吸附率分别较原土提高了2%和3%。 改性膨润土处理废水不但具有膨润土的诸多优点,且具有更高的吸附性能,能更快更彻底地去除水中多种无机及有机污染物,起到净化水质的作用。因此,改性膨润土在废水处理中具有广阔的应用前景。2 改性硅藻土在废水处理中的应用 硅藻土是一种水合M g ,A l 和Si 的黏土矿,其主要成分为非晶质的SiO 2,还有Al 2O 3,Fe 2O 3, 第32卷第3期2011年6月化学工业与工程技术 J o ur nal o f Chemical I ndus try &Eng ineer ing V ol 32N o.3Jun.,2011

环境化学(黏土矿物材料与环境修复)

黏土矿物材料与环境修复 摘要： 黏土矿物材料、赤潮、水体污染、大气污染、放射性污染、环境替代材料人类应用黏土的历史源远流长，早在新石器时代就开始利用黏土作为烧制各种陶器和砖瓦的原料。而人们有意识地研究黏土则始于20世纪初。在X射线衍射技术诞生以前，人们并不知道黏土的真实本质。黏土科学作为一门21世纪人类将会迎来一个“新石器时代”，人类对非金属矿产的需求将大大超过对金属矿产的需求。黏土矿物在人们的生产领域将会扮演越来越重要的角色。 黏土矿物广泛存在于各种地质体中，特殊的晶体结构赋予黏土矿物许多特性，例如脱水、复水性能，膨胀和收缩性能、可塑性能、离子交换性能等。黏土矿物的粒级又属胶体范围，高的比表面积和表面双电层结构使其具有胶体的特性。在本质上，黏土矿物属热力学不稳定系统。天然黏土矿物大都具有某种活性，这种活性正是晶体结构和胶体性质的反映。 黏土矿物材料治理赤潮污染 赤潮是指由海洋环境条件的改变，促使某些浮游的藻类生物爆发性的繁殖而引起的异常现象。主要发生在近海域。关于赤潮发生的原因虽然尚未完全查明，但根据有关报道看来，科学家们在这一问题上已取得基本一致的共识，认为基本有三条： 1、水域化学因素的变化，是由于城市生活用水、工业废水的大量倾入，使内弯和浅海区无机态氨、磷酸盐和铁、锰等微量元素增加，为赤潮生物的大量繁殖提供了丰富的营养物质； 2、由于水温和盐度的变化，一般为20~33℃的水域中，赤潮水域的盐度一般为27%~37%； 3、气象条件的变化，通常赤潮出现在闷热、风平浪静的夏季。一般认为，赤潮是生物、营养物质、地理条件、海流等各种因素综合作用的结果。 近几年来，有害赤潮对沿海经济产生的危害明显增大，其主要原因是：

1粘土矿物的结晶结构及基本特征

3粘土矿物的结晶结构及基本特征 3.1粘土矿物概念、类型及其结构化学特征 粘土的本质是粘土矿物。粘土矿物是细分散的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质硅酸盐矿物的总称。晶质含水层状硅酸盐矿物有高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等: 含水非晶质硅酸盐矿物有水铝英石、胶硅铁石等。粘土矿物决定了整个粘土类或岩石的性质，它是最活泼的组分。 粘土矿物的晶体结构主要是由两个最基本结构单元组成，即硅氧四面体和铝氧八面体，并沿X 轴方向发展。四 面体的中心是四价的硅Si 4+，而四个二价的氧O 2－ 分布于四面体的四个顶角，四面体的四个面均为等边三角形(如图3.1- (a))，有时四面体中的氧原子为氢氧原子所代替，四面体的底面落在同一平面上，以三个尖顶彼此连结，第四个尖顶均指向同一个方向，在平面上组成六角形网格状结构或链状结构(如图3.1- (b))，成为四面体层(片)。八面体由六 个氧或氢氧原子以等距排列而成，A13+(或Mg 2＋ )居于中心(如图3.2- ( a ))，八面体亦排列成层状态结构，成为八面体层(片)(如图3.2- (b))。 由于单位晶格的大小相近似，四面体层与八面体层很容易沿C 轴叠合而成为统一的结构层，此结构层称为结构单位层，简称晶层，几个结构层组成晶胞。四面体层与八面体层的不同组合堆叠重复，便构成了各种粘土矿物的不同层状结构。由一个四面体层与一个八面体层重复堆叠的称为1:1型结构单位层(如高岭石等)，也称为二层型; 由两个四面体层间夹一个八面体层重复堆叠的称为2:1型结构单位层(如蒙脱石、伊利石等)，也称为三层型;在层状结构中，四面体层与八面体层间共用一个氧原子层，故四面体层与八面体层间的键力大，联结较强，但在1:1型或2:1型结构单位层间并不共用氧原子层，层间的联结较弱。 在高岭石类粘土矿物中，结构单位层间为O 与HO(或OH 与OH)相邻(如图3.3 )，堆叠时，在相邻两晶层之间，除了范德华(Van der waals)力增扩的静电能外，主要为表层(羟)基及氧原子之间的氢键力，将相邻两晶层紧密地结合起来，使水不易进入晶层之间。即使有表面水合能撑开晶层，但不足以克服晶层间大的内聚力，几乎无阳离子交换(阳离子交换容量很小，其CEC 值为3－15毫克当量/100克干土)和类质同象置换现象，其基本层是中性的。同时，高岭石晶体基面间距(C 轴间距或doo1值)小(约7.2 A )，没有容纳阳离子的地方，即晶层无阳离子存在。高岭石晶体只有外表面，没有内表面，比表面积很小(一般远小于100m 2 /g )，被吸附的交换性阳 离子(如Na ＋ 、Ca 2+等)仅存于高岭石矿物外表面，这对晶层水合无重要影响，所以高岭石是较稳定的非膨胀性粘土矿物，层间联结强，晶格活动性小，最活跃的表面是在晶体断口、破坏的及残缺部位的边缘部分，浸水后结构单位层间的距离（C 轴间距或doo1值)不变，使高岭石膨胀性和压缩性都较小，但有较好的解理面。 蒙脱石类粘土矿物中的结构单位层间为O 与 O(如图3.4 )，相邻两晶层之间的联结力主要为范德华(Van der waals)力，层间联结极弱，易于拆开。蒙脱石既有外表

瓜尔胶

天然增稠剂之————瓜尔胶 1958年8月25日，日清食品公司的创始人安藤百福（已故，原名吴百福，日籍台湾人）销售了全球第一袋方便面——袋装“鸡汤拉面”以后，方便面得到了极大的发展，2007年方便面的全球销售量大约为979亿包，全世界平均每人消费15包。公司预测，如果消费量继续保持增长，10年后方便面的全球销量有望翻一番，达到2000亿包。目前消费方便面最多的国家是中国，其后依次为印度尼西亚、日本和美国。速食方便面给我们的生活带来了极大的方便，其中的配料也是数不胜数，本篇文章主要介绍其中的食品添加剂之一，公认的天然增稠剂之一——瓜尔胶 瓜尔胶：瓜尔胶从产于印度、巴基斯坦等地的瓜尔豆（瓜尔豆在民间，其果实作为缓泻剂，并使用于因胆汁而引起的疾病。叶子可治夜盲症；煮熟的种子作成膏药用于治疗头胀痛、肝大以及骨折而引起的肿胀。瓜尔豆全草烧成灰，与油混合，调匀涂敷治疗烫伤。）种子的胚乳中提取得到，主要成分为半乳甘露聚糖，我们通常所说的瓜尔胶指的是瓜尔糖，其结构是由D甘露糖通过β-1,4甙键连接形成主链,在某些甘露糖上D-半乳糖通过α-1,6甙键形成侧链而构成多分枝的聚糖，从整个分子来看，半乳糖在主链上呈无规分布，但以两个或三个一组居多。这种基本呈线形而具有分支的结构决定了瓜尔胶的特性与那些无分支、不溶于水的葡甘露聚糖有明显的不同。因来源不同，瓜尔胶的分子量及单糖比例不同于其它的半乳甘露聚糖。瓜尔胶的分子量约为100万~200万，甘露糖与半乳糖之比约为1.5一2/1。 瓜尔胶的主要成分： 瓜尔胶的性质 瓜尔胶为白色或浅黄色，可自由流动的粉末，略微带有豆腥味，易吸潮。瓜尔胶在水溶液中表现出典型的缠绕生物聚合物的性质，一般而言，0.5%以上的瓜尔胶溶液已呈非牛顿流体的假塑性流体特性，没有屈服应力。瓜尔胶在冷水中就能充分水化（一般需要2h），能分散在热水或冷水中形成粘稠液，具体粘度取决于粒度、制备条件及温度，瓜尔胶为天然胶中粘度最高者。 瓜尔胶是一种溶胀高聚物，水是它的通用溶剂，不过也能以有限的溶解度溶解于与水混溶的溶剂中，如乙醇溶液中。此外由于瓜尔胶的无机盐类兼容性能，其水溶液能够对大多数一价盐离子（Na+、K+、Cl-等）表现出较强的耐受性，如食盐的浓度可高达60%；但高价金属离子的存在可使溶解度下降。 瓜尔胶分子主链上每个糖残基都有两个顺式羟基，在控制溶液pH值的条件下，将会通过极性键和配位键与游离的硼酸盐、金属离子进行交联，生成具有一定弹性的水凝胶，此外还能形成一定强度的水溶性薄膜。瓜尔胶与大多数合成的或天然的多糖具有很好的配伍和协同增效作用，如瓜尔胶与黄原胶、海藻酸钠、魔芋

ZSM-5沸石分子筛改性研究进展

ZSM-5沸石分子筛改性研究进展 摘要本文综述了近年来ZSM-5沸石分子筛的改性研究进展，重点从酸性调节和孔道调节对近年来的改性研究进行归纳总结，对ZSM-5沸石分子筛的研发工作具有促进作用。 关键词ZSM-5分子筛；改性；酸性；孔道 沸石是分子筛中应用最广泛的物质，是具有四面体骨架结构的硅铝酸盐，具有分子筛作用的沸石，通常称为沸石分子筛。ZSM-5分子筛（Zeolite Socony Mobil Number 5）是其中非常重要的一种人工合成的沸石分子筛，是由美国Mobil石油公司于1972年首次开发的高硅三维直孔道结构沸石，属于第二代沸石，具有二维的孔道系统，独特的交叉孔道结构。ZSM-5分子筛还具有很高的水热稳定性、择形性和亲油疏水能力，加上特殊的三维交叉孔道体系，使其成为石油化工领域首选的催化材料，在催化裂化、催化重整、润滑油馏分脱蜡、乙烯苯烃化、二甲苯异构化、甲醇转化汽油、甲醇/二甲醚制丙烯、甲苯歧化等装置中得到广泛的使用。 1 ZSM-5分子筛的改性进展 ZSM-5分子筛的改性方法按目的划分，大体可以分为两个方面： 1）调节分子筛的酸强度与酸量，主要通过在ZSM-5表面负载金属或非金属氧化物、分子筛的脱铝补铝等方式来实现。2）调节分子筛的孔道，一般可通过酸碱处理或化学硅沉积的方法来达到目的。 1.1 酸性调节 通过调节ZSM-5的酸强度或者酸量，使其具有较为适中的酸性，一方面可以减少无需的副反应发生，从而提高催化剂的选择性，另一方面可减少催化剂因积碳而导致的失活，延长催化剂使用寿命。 1.1.1 氧化物改性 对于中等强度酸性氧化物改性，磷化物是采用最多的改性物质。Kaeding等用磷化合物改性ZSM-5沸石后，MTO的C2=-C4= 烯烃选择性达70%，认为是由于处理后较强酸中心减少所造成的。Zhao等采用磷酸、氧化锆改性HZSM-5用于DME转化制烯烃的研究，甲醇转化率达100%，丙烯摩尔选择性达45%，总低碳烯烃64.6%。采用磷化物进行改性，不但可以有效减少ZSM-5表面的强酸中心，还将改变分子筛表面的亲水性能。另外，杨静等采用密度泛函理论和团簇模型，从微观角度通过计算证实了磷改性可提高ZSM-5的水热稳定性。 采用中性或略偏碱性氧化物（如锌的氧化物等）对ZSM-5进行修饰，所制

粘土矿物分析

作为岩石组分的粘土矿物其含量、种类及其分布、产状等对地层伤害有着非常密切的关系。由于粘土矿物颗粒细小（<0.01mm），比表面极大，并具有特殊的结构组成，因此它们对外来作业流体如注入水、压裂液、酸化液、压井液等的侵入极为敏感。当与外来流体接触时，粘土矿物往往会发生膨胀、微粒运移、生成某种沉淀等从而堵塞储层油气流动的孔隙通道，造成储层渗流能力的下降，损害油气层。因此了解粘土矿物的性质对油田开发十分重要。 通过X射线衍射分析和扫描电子显微镜技术可以确定岩石中粘土矿物的含量、分布及产状等。选取了西泉5井的部分岩石样品进行了上述测定，测定结果见表1。 表1 西泉5井区三叠系储层粘土矿物含量统计表 根据X衍射和扫描电镜分析，韭菜园子组砂层以蒙皂石（包括蒙脱石和皂石两个亚族）为主，63％～98％，平均87.8％；其次为伊/蒙混层（20％～99％，平均72.76％），绿泥石（1％～55％，平均9.33％），另有高岭石（1％～12％，平均5.74％）和伊利石（2％～16％，平均6.24％）（见表1）。 对韭菜园子组敏感性的简单分析：（供参考） 韭菜园子组伊/蒙混层和绿/蒙混层含量较多，伊/蒙混层和绿/蒙混层是遇水易膨胀的矿物，易发生粘土膨胀和分散造成地层伤害。 韭菜园子组绿泥石含量相对较高（平均9.33％），绿泥石是酸敏性矿物，酸化时易造成氢氧化铁胶体沉淀（酸敏）。另外伊利石和高岭石是速敏性矿物，易造成颗粒运移堵塞地层。

粘土矿物分析在储层潜在敏感性评价中的应用 一、粘土矿物类型 粘土矿物(clay minerals)是粘土和粘土岩中晶体一般小于2微米，主要是含水的铝、铁和镁的层状结构硅酸盐矿物。有的在其成分中还有某些碱金属或碱土金属存在。粘土矿物包括高岭石族矿物、蒙皂石、蛭石、粘土级云母、伊利石、海绿石、绿泥石和膨胀绿泥石以及有关的混层结构矿物，此外还包括具过渡性的层链状结构的坡缕石（凹凸棒石）和海泡石以及非晶质的水铝英石。除水铝英石外均属层状或层链状结构硅酸盐，因此粘土矿物可按层状结构硅酸盐矿物的分类来划分。粘土矿物按成因可分为他生粘土矿物和自生粘土矿物两类，他生粘土矿物主要是来自沉积物源区的陆源矿物，矿物成分与母源区岩石类型关系密切；自生粘土矿物为储层在特定成岩阶段化学反应析出的矿物，如自生绿泥石、自生高岭石等。不同成因粘土矿物通常具有不同的矿物组合、产状、晶形和分布规律等特征。 粘土矿物的粒度细小，其大小和形态需用电子显微镜才能测定。多数粘土矿物如伊利石等呈鳞片状，结晶良好的高岭石则呈完整的假六方片状。少数粘土矿物呈管状（埃洛石）或纤维状（坡缕石和海泡石）。 晶体结构与晶体化学特点决定了它们的如下一些性质。①离子交换性。具有吸着某些阳离子和阴离子并保持于交换状态的特性。一般交换性阳离子是Ca2+、Mg2+、H+、K+、(NH4)+、Na+，常见的交换性阴离子是(SO4)2-、CI-、(PO4)3-、(NO3)-。产生阳离子交换性的原因是破键和晶格内类质同象置换引起的不饱和电荷需要通过吸附阳离子而取得平衡。阴离子交换则是晶格外露羟基离子的交代作用。②粘土-水系统特点。粘土矿物中的水以吸附水、层间水和结构水的形式存在。结构水只有在高温下结构破坏时才失去，但是吸附水、层间水以及海泡石结构孔洞中的沸石水都是低温水，经低温（100～150℃）加热后就可脱出，同时象蒙皂石族矿物失水后还可以复水，这是一个重要的特点。粘土矿物与水的作用所产生的膨胀性、分散和凝聚性、粘性、触变性和可塑性等特点在工业上得到广泛应用。③粘土矿物与有机质的反应特点。有些粘土矿物与有机质反应形成有机复合体，改善了它的性能，扩大了应用范围，还可作为分析鉴定矿物的依据。此外，粘土矿物晶格内离子置换和层间水变化常影响光学性质的变化。蒙皂石族矿物中的铁、镁离子置换八面体中的铝，或者层间水分子的失去，都使折光率与双折射率增大。 粘土矿物的形成方式有三种：①与风化作用有关。风化原岩的种类和介质条件如水、气候、地貌、植被和时间等因素决定了矿物种和保存与否。②热液和温泉水作用于围岩，可以形成粘土矿物的蚀变富集带。③由沉积作用、成岩作用生成粘土矿物。 高岭土主要用作陶瓷原料、造纸的填料和涂层；主要由蒙脱石构成的膨润土用于作