凹凸棒石黏土的特殊结构使其在催化、吸附、添加剂等多方面和领域都有着良好的应用前景。我国作为全世界凹凸棒石储量最大的国家,在自然资源方面有着得天独厚的优势。然而,尽管我国凹凸棒石的产量高,但是其品度较差,应用价值较低。如何进行凹凸棒石的高值化应用成为一个具有挑战性的目标。有机废水污染环境,威胁人类身体健康,影响生态的可持续发展。Fenton试剂被称为一种高效、简单、经济的有机废水处理技术。该方法多采用Fe2+作催化剂,过氧化氢(H2O2)作氧化剂。尽管Fenton工艺已被广泛研究并且在有机废水处理中表现良好,但它仍有一些缺点,例如较高的操作成本,大量铁泥的生成等。经过分析测试,我国甘肃省凹凸棒石黏土的含铁量相对较高。本论文基于甘肃省凹凸棒石材料的这一组成特征,将凹凸棒石和H2O2相结合,构筑了新型Fenton试剂—凹凸棒石/H2O2,研究了其降解苯酚废水的性能。实验中所用凹凸棒石无需经过任何提纯处理,可以进一步节省处理有机废水的成本。同时,对凹凸棒石黏土样品进行了细致的物化性质表征,推测了凹凸棒石降解苯酚废水的机理,探讨了 Fe元素在苯酚降解反应中的作用。另外,为解决凹凸棒石的高值化应用问题,凹凸棒石的纯度和色度都需要达到一定的要求,这样才有可能在一些领域得到应用。本论文针对甘肃省凹凸棒石样品的提纯和转白进行了研究,考察了提纯转白过程中的几种影响因素,并表征研究了凹凸棒石的提纯和转白效果。论文主要内容及结果如下:1.采用甘肃省凹凸棒石黏土原粉,不经过预处理直接加入到过氧化氢中构成Fenton试剂—凹凸棒石/H2O2,研究了其苯酚降解性能。在最优条件下,凹凸棒石黏土含量0.5 g/L,H2O2浓度30 mmol/L,初始pH值3,反应温度20℃,凹凸棒石黏土对苯酚的降解率达到了94%。另外,在比较宽的pH值范围内(pH=1-9),苯酚的降解率能够维持在70%以上。表征研究了凹凸棒石黏土中的组成、结构、形貌等性质。通过穆斯堡尔谱分析,模拟出了凹凸棒石黏土中Fe的成分与价态,探讨了 Fenton试剂降解苯酚的机理。最后对比了凹凸棒石黏土原粉、酸化处理的凹凸棒石和纯化的凹凸棒石降解苯酚性能,探讨了 Fe元素在Fenton试剂降解苯酚反应中的作用。2.本文对凹凸棒石进行了提纯和转白研究。工作中考察了混匀方式、分散剂类型及加入量、离心速率等因素对凹凸棒石提纯的影响。研究表明,利用1 mol/L的盐酸溶解凹凸棒石中易溶于酸的杂质和Fe元素,再经过土水比1:10加入4%六偏磷酸钠在胶体磨中充分混匀,30 min超声,在低速2000 r/min的条件下离心,真空干燥得到较纯的凹凸棒石。同时,利用XRD和SEM分析对比了提纯和转白前后凹凸棒石结构和形貌,评价了提纯和转白效果。