蛭石是一种由两个硅氧四面体层中间夹杂着一个铝氧八面体层的2:1型层状硅酸盐粘土。由于蛭石的高阳离子交换量、膨胀特性和高比表面积等特性,蛭石可以作为吸附剂用在污水处理领域。天然粘土的吸附能力较弱,但被季铵盐阳离子改性后,其吸附能力会大幅提升。本文首次使用具有不同间隔基的双子表面活性剂(BPy-12-0-12和BPy-12-3-12)及具有不同官能团(亚氨基、羟基、苯基、吡啶基)的双子表面活性剂(BDIN、BDHP、BDPD、BDPB)改性不同预热温度处理后的蛭石制备了6种有机蛭石。得到的有机蛭石用FT-IR、XRD、SEM、TEM、TG和Zeta电位等表征其微观结构。选取磺胺甲恶唑(SMX)和罗丹明B(RhB)作为目标污染物探究官能团种类、位置和预热温度对吸附过程的影响。SMX的吸附实验结果表明:BPy-12-3-12-Vts比BPy-12-0-12-Vts具有更高的去除效率,分别为95%和43%;在100℃下预热处理蛭石可以将有机蛭石的去除效率提高到98%。吸附过程是由pH控制的,且反应非常迅速(95%吸附在10 min内完成)。吸附过程符合拟二级动力学模型,与Freundlich模型拟合的非常好。此外,吸附在BPy-12-3-12-Vt和BPy-12-3-Vt100上是吸热的,然而在其他有机蛭石上是放热的。有机蛭石在真实水环境中的吸附结果表明,即使是低改性剂浓度(0.4CEC)的有机蛭石,依然显示出对SMX较高的去除能力。RhB的吸附实验结果表明:四种有机蛭石的吸附能力排序如下:BDIN-Vt>BDHP-Vt>BDPD-Vt>BDPB-Vt,特别是BDIN-Vt的最大吸附量为528 mg/g,超过了绝大多数现存的吸附剂。不同有机蛭石的吸附能力说明:(1)氢键和XH-π的结合作用大于π-π相互作用;(2)芳环之间的π-π相互作用大于芳杂环和芳环之间的π-π相互作用;(3)间隔基主链上具有极性官能团的双子表面活性剂更有利于吸附。吸附过程符合拟二级动力学,在BDIN-Vt和BDHP-Vt上符合Langmuir模型,在BDPD-Vt上符合Freundlich模型。热力学研究表明在BDIN-Vt上是非自发且放热的,这与其他两种有机蛭石正相反。