中文摘要：

硅藻壳体呈天然单体颗粒并具独特的大孔结构和一定的表面羟基，在吸附、负载等领域应用广泛。然而，由于硅藻壳体的比表面积和活性羟基浓度低，限制了其矿物集合体-硅藻土在重金属污染物处理领域内的应用拓展。为此，本项目从上述两方面入手，探索改善硅藻土的重金属吸附性的相关科学问题。本项目通过表面多孔炭原位合成、磁铁矿负载、微孔沸石化等方法对硅藻壳体表面进行改型；利用碱活化和热活化对硅藻壳体表面羟基进行调控，并进而采用硅烷化对其表面进行改性。结果表明，改型可提高硅藻蛋白石的比表面积、形成多级孔道结构。其中，所制备的硅藻蛋白石-多孔炭复合体具有高比表面积和亲/疏水性；磁铁矿负载产物对Cr(VI)吸附能力较高；沸石化硅藻壳体的微孔量显著增加。经碱和热活化改性的硅藻壳体表面的活性羟基浓度大大增加。热处理样品经硅烷化接枝后与铜、锌、铅、铬等重金属离子发生络合反应，大大提高了对该污染物的吸附能力。上述结果明确了改型和改性对硅藻壳体孔结构和表面性质的影响，获得了改型及改性硅藻蛋白石吸附重金属离子的基础性实验数据，阐明了其对重金属吸附作用的微观机制。为硅藻土在相关领域中研究的深入与应用的拓展提供了依据。