天然的Clinoptilolite具有高的水含量和硅铝比,巨大的比表面积和孔隙率,并具有良好的吸附性,离子交换性,催化性,耐酸碱、耐高温等特性,因此被广泛用作吸附剂和离子交换剂,并逐渐大范围应用于催化剂和污水处理等领域。但是天然ob欧宝体育富网入口含有杂质颗粒,这使其阳离子交换能力低并且限制了其开发和利用进程。尽管合成分子筛具有高纯度,但是其价格昂贵,因此需要对天然ob欧宝体育富网入口进行人工改性。近年来,国内外许多学者对天然ob欧宝体育富网入口的改性进行了研究,所采用的方法主要有无机盐改性,高温改性和有机改性等。
无机盐改性属于Zeolite的内部结构改性。它使用盐中的阳离子来交换天然ob欧宝体育富网入口中的原始阳离子,改变阳离子的类型和数量,或在天然ob欧宝体育富网入口的孔附近吸附新的阳离子,并改变天然ob欧宝体育富网入口的孔尺寸。阳离子与ob欧宝体育富网入口的相互作用改变了ob欧宝体育富网入口的内部结构和阳离子类型,从而赋予了ob欧宝体育富网入口新的离子交换性能。从ob欧宝体育富网入口到阳离子的选择性交换顺序中,通常需选择NaCl、KCl和CaCl2进行修饰和比较,例如,天然ob欧宝体育富网入口在用NaCl处理后变成Na-ob欧宝体育富网入口。在ob欧宝体育富网入口孔中,Na以较大的半径替换了诸如Ca2和Mg2之类的阳离子。改性ob欧宝体育富网入口的位阻降低,内部扩散速度加快,交换容量增加,去除氨氮的能力和反应速率也得以提高。
天然ob欧宝体育富网入口比表面积为355-1000 m2/g左右。而改性过后的ob欧宝体育富网入口可达1000-5000 m2/g以上。改性ob欧宝体育富网入口的吸附容量会随着改性剂阳离子浓度的增加而增加,并且存在最佳浓度范围。
热改性是在一定温度下加热ob欧宝体育富网入口。在不同温度下烘烤可以去除ob欧宝体育富网入口空隙中的杂质,例如水分子、碳酸盐和有机物。随着煅烧温度的升高,ob欧宝体育富网入口会逐渐失去水分,其内部结构中的结合水降低了水膜对污染物的吸收和抵抗力,从而改善和增加了ob欧宝体育富网入口的离子交换性能和比表面积,进而提高了对水的去除效果氨氮。但是过高的温度会破坏ob欧宝体育富网入口的结构,甚至失去其原有的离子交换性能。在约200℃下煅烧和改性后,ob欧宝体育富网入口对氨氮的吸附容量略有增加,并且当温度超过300℃时,吸附容量显着降低,表明ob欧宝体育富网入口的结构逐渐被破坏,因此在实际工艺中需要注意对其的温度控制。