基于黏土的材料在水处理中的增强作用：吸附机制、挑战和未来方向

摘要 水处理对确保清洁和安全饮用水的可用性至关重要。近年来，基于黏土的材料作为水处理应用中有前景的吸附剂，受到了广泛关注。本综述提供了不同类型黏土及其水处理表面吸附特性的全面分析。本综述首先介绍了在水处理过程中常用的各种黏土类型，包括高岭土、蒙脱石、膨润土等。每种黏土类型在其独特的矿物组成、表面特性和结构特征方面进行了详细考察。随后，探讨了黏土表面的吸附机制，阐明了污染物与黏土表面活性位点之间复杂的相互作用。详细讨论了影响吸附过程的因素，如pH、温度、接触时间和污染物的初始浓度。此外，综述强调了不同黏土类型在去除水中各种污染物方面的吸附能力和效率。这些污染物包括重金属、有机污染物、染料和新兴污染物。文中还阐明了阳离子交换、功能化和复合物形成等表面改性技术在提升黏土吸附性能中的作用。此外，综述还指出了与基于黏土的吸附剂相关的挑战和局限性，包括再生、处置和成本效益等问题。提出了克服这些挑战的策略及基于黏土的水处理领域的潜在未来方向。