近日，淮阴师范学院先进膜材料与过程团队在《journal of the american ceramic society》期刊上发表题为“adsorption behaviors and mechanism of heavy metals onto attapulgite functionalized by polyamine silane”的论文，该研究得到了国家自然科学基金面上项目的支持。《journal of the american ceramic society》是美国陶瓷学会会刊，材料科学2区期刊（中科院sci期刊分区）。
凹凸棒石黏土是苏皖地区特色矿产资源，储量丰富，主要成分为凹凸棒石，对其功能化修饰是提高性能和附加值的有效途径。发展简单、有效的改性方法，使纳米凹凸棒石有效吸附去除水中不同类型的污染物，具有重大的环境意义与应用价值。本研究以提高纳米凹凸棒石对重金属离子(pb2 )废水吸附容量为目标，开展氨基硅烷改性纳米凹凸棒石吸附材料的制备。通过静态吸附实验，利用制备的氨基硅烷改性纳米凹凸棒石为吸附剂，研究其对重金属离子(pb2 )吸附性能和吸附行为。考察吸附剂用量、吸附时间、溶液ph值和不同初始浓度对吸附效果的影响。氨基硅烷改性纳米凹凸棒石吸附材料kh-912-atp、kh-602-atp、kh-103-atp和atp对重金属离子(pb2 )的吸附性能研究表明，在温度为25 oc，初始浓度为100 mg/l时，0.075 g 氨基硅烷改性纳米凹凸棒石吸附材料吸附pb2 30 min均达到平衡，在前5 min吸附速率较快。溶液的ph值对pb2 去除率影响较大，低ph值条件下，对pb2 的去除率低，随着ph值的升高，去除率和吸附量也随之加大，但是ph值过大以后，pb2 容易形成沉淀，反而使吸附剂的利用率降低。综合考虑去除率和平衡吸附量最终选择ph值在4-6.5范围内为吸附介质的酸度环境分析pb2 。实验条件下，纳米凹凸棒石和氨基硅烷改性纳米凹凸棒石吸附材料对重金属离子pb2 的吸附过程都符合拟二级动力学，吸附等温线较好的符合langmuir吸附等温方程。在25 oc下氨基硅烷改性纳米凹凸棒石吸附材料kh-912-atp、kh-602-atp、kh-103-atp和atp的最大饱和吸附量顺序为：28.563 mg/g、78.802 mg/g、61.125 mg/g、82.169 mg/g。采用分子动力学模拟和xps分析表征研究了氨基硅烷改性纳米凹凸棒石吸附材料对pb2 的吸附机理，结果表明，pb2 成功吸附于氨基硅烷改性纳米凹凸棒石吸附材料表面，主要是改性吸附剂中的氨基与pb2 形成-nh2pb2 共价键，是一个复杂的吸附过程。
文章链接：https://doi.org/10.1111/jace.17604
