Zeolite是一類具有開曠格架的鋁硅酸鹽礦物，在我國分布廣泛,其晶體內(nèi)部存在許多孔徑均勻的孔道和內(nèi)表面積很大的空穴,具有獨(dú)特的吸附、篩分、陽離子交換和催化性能,常被廣泛用作吸附劑。天然沸石對(duì)水中帶有極性的物質(zhì)有較好的吸收效果，但對(duì)于多數(shù)在水中呈中性的有機(jī)污染物吸附效果不理想，所以在將沸石應(yīng)用于污水處理時(shí)，通常對(duì)沸石進(jìn)行改性以提高其對(duì)污水中有機(jī)污染物的吸附能力。常用的沸石改性方法主要有活化?（包括酸活化和熱活化）\表面改性（如鈉改性）以及結(jié)構(gòu)改性（包括骨架元素改性及非骨架元素的改性），但不同改性條件或改性方法的綜合使用對(duì)改性效果具有何種影響研究不多。本實(shí)驗(yàn)對(duì)比了幾種常見的改性方法，如酸活化、熱活化、有機(jī)改性，以及不同改性方法實(shí)施順序不同對(duì)改性沸石吸附水體中對(duì)硝基苯酚能力的影響。

通過 8 種不同的方法對(duì)沸石進(jìn)行改性，以天然沸石作對(duì)照，實(shí)驗(yàn)共包括 9 個(gè)處理：（1）天然沸石。對(duì)外售出的天然沸石不經(jīng)任何處理。（2） 500 ℃灼燒改性。馬弗爐升溫至 500 ℃，將沸石放入瓷坩堝中送入馬弗爐灼燒2 h后取出，放入干燥器中冷卻。（3）HCl 改性。將10.0 g沸石加入100 mL 濃度為1 mol·L-1鹽酸溶液中攪拌 8 h，清洗 4~5 次后， 90 ℃烘干， 105 ℃活化2 h。（4）HCl改性+500 ℃灼燒。將10.0 g 沸石加100 mL濃度為1 mol·L-1 鹽酸溶液中攪拌8 h，清洗 4~5 次后，90 ℃烘干，105 ℃活化 2 h。馬弗爐升溫至 500 ℃，再把經(jīng) HCl 改性后的沸石放入瓷坩堝中送入馬弗爐灼燒 2 h后取出，放入干燥器中冷卻。（5） 500 ℃灼燒+ HCl 改性。馬弗爐升溫至 500 ℃，再將沸石放入瓷坩堝中送入馬弗爐灼燒2 h后取出，放入干燥器中冷卻。將冷卻后的沸石10.0 g加入100 mL濃度為1mol·L-1 鹽酸溶液中攪拌 8 h，清洗 4~5 次后，90 ℃烘干，105 ℃活化 2 h。（6）HCl 改性+500 ℃灼燒+十六烷基三甲基溴化銨（CTMAB）改性。將質(zhì)量濃度為 1.1%的 CTMAB 溶液與用“（4）”的方法改性后沸石以水土比 10∶1 混合， 60 ℃水浴下攪拌 2 h，靜置冷卻至室溫后過濾，蒸餾水洗滌 4～5 次，90 ℃下烘干，再于 105 ℃下活化,2 h，即得到改性的有機(jī)沸石。（7） 500 ℃灼燒+HCl 改性 +CTMAB 改性 。 將質(zhì)量 濃 度 為 1.1% 的CTMAB 溶液與用“（5）”的方法改性后沸石以水土比10∶1 混合， 60 ℃水浴下攪拌 2 h，靜置冷卻至室溫后過濾，蒸餾水洗滌 4~5 次，90 ℃下烘干，再于 105 ℃下活化 2 h，即得到改性的有機(jī)沸石。（8） 900 ℃灼燒改性。馬弗爐升溫至 900 ℃，將沸石放入瓷坩堝中送入馬弗爐灼燒2 h后取出，放入干燥器中冷卻。（9） HCl+900 ℃灼燒改性。將 10.0 g 沸石加入 100 mL 濃度為1mol·L-1 鹽酸溶液中攪拌8 h，清洗 4~5 次后，90 ℃烘干，105 ℃活化 2 h，馬弗爐升溫至900 ℃，再把經(jīng)HCl改性后的沸石放入瓷坩堝中送入馬弗爐灼燒 2 h 后取出，放入干燥器中冷卻。

實(shí)驗(yàn)對(duì)比了經(jīng)不同方法改性后的沸石吸附溶液中對(duì)硝基苯酚能力的情況。圖1中天然沸石對(duì)對(duì)硝基苯酚的去除率出現(xiàn)負(fù)值，可以從以下兩方面進(jìn)行解釋：一方面由于沸石的硅鋁結(jié)構(gòu)本身帶負(fù)電荷，表面硅氧結(jié)構(gòu)又具有極強(qiáng)的親水性，結(jié)構(gòu)外部陰離子易水解，導(dǎo)致其對(duì)有機(jī)物的吸附性能極差，故難以去除水中非極性有機(jī)化合物（如對(duì)硝基苯酚）；另一方面未經(jīng)洗滌的天然沸石，自身攜帶有較多雜質(zhì)，與對(duì)硝基苯酚溶液混合振蕩之后雜質(zhì)進(jìn)入溶液，影響了溶液的透光度，故而使測(cè)定值出現(xiàn)負(fù)值。

灼燒改性可以提高沸石的吸附能力。灼燒改性又被稱為熱活化，一定溫度的處理可以將填充在沸石結(jié)構(gòu)內(nèi)部的“沸石水”脫去，不破壞沸石的結(jié)構(gòu)，從而釋放出更大的空間來提高沸石的吸附性能。由改性沸石樣品 XRD圖譜的出峰情況可以看出，灼燒也可以使沸石所含雜質(zhì)減少，吸附有機(jī)物的能力提高（圖1中500 ℃灼燒）。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)改性沸石的吸附能力隨著灼燒溫度的升高而提高，但當(dāng)溫度升高到 900 ℃ 時(shí)改性沸石XRD衍射特征峰消失，沸石結(jié)構(gòu)被破壞。從實(shí)際應(yīng)用角度看，灼燒溫度過低往往起不到活化作用，而溫度過高通常會(huì)造成沸石結(jié)構(gòu)的破壞，所以采用 500 ℃灼燒改性并結(jié)合表面活性劑進(jìn)行改性的方法較好。因?yàn)樵谝话闱闆r下， 500~550 ℃灼燒時(shí)既可提高其機(jī)械強(qiáng)度又可加大孔容，增加比表面積，還可增加陽離子的運(yùn)動(dòng)活性，使改性進(jìn)行更充分。

通過多種方法對(duì)沸石進(jìn)行改性，對(duì)比研究改性后沸石處理含對(duì)硝基苯酚廢水的效果，結(jié)果表明，有機(jī)改性沸石去除對(duì)硝基苯的效果最好，不同改性沸石的吸附能力依次為：有機(jī)改性沸石＞酸熱聯(lián)合改性沸石＞酸改性沸石＞灼燒（500 ℃）改性沸石＞天然沸石。考慮到在酸熱聯(lián)合改性過程中，未經(jīng)酸洗滌的沸石中所含雜質(zhì)可能會(huì)在灼燒過程中對(duì)沸石的結(jié)構(gòu)產(chǎn)
生影響，建議采用先酸改性再進(jìn)行灼燒的方式對(duì)沸石進(jìn)行改性比較合適。