粘土矿物是一类天然的纳-微米吸附材料。但由于其层间域空间小、表面呈亲水性,因此,其吸附容量有限,特别是对有机物的吸附能力很弱。因此,改善粘土矿物的表面亲和性、提高其吸附容量一直是粘土矿物研究中的焦点问题。本项目采用柱撑技术探讨粘土矿物结构和性能的可控性,按计划完成了相关的研究内容,并在以下方面获得了新认识1)粘土矿物的CEC决定表面活性剂的负载量,表面活性剂的构型等决定柱撑粘土的最大d(001)。2)复合柱撑粘土的层间距和孔容主要决定于Keggin离子,而表面憎水性则决定于有机撑剂的负载量。3)通过控制表面活性剂的用量、有机硅烷的诱导水解等可以控制嫁接反应发生的位置,从而调控产物的结构、形貌及其性能。4)建立了柱撑粘土对有机污染物的原位吸附构效关系,提出了在有机柱撑剂低负载量的条件下,柱撑粘土的吸附作用以表面吸附为主,而高载量条件下则以分配作用为主。5)复合柱撑粘土能同时有效吸附无机和有机污染物。本项目共发表论文34篇(其中SCI论文23篇);培养硕士研究生3名,博士研究生7名,并获得了"中国科学院院长奖学金特别奖"、"中国科学院优秀博士论文"等荣誉和奖励。
英文主题词Inorganic-organic pillared clays; Microstructure; Surface affinity; Purification mechanism