硅藻土是一種由硅藻及其他微生物的硅質(zhì)遺體沉積而成的生物硅質(zhì)沉積巖，具有發(fā)達的微孔結構、比表面積巨大、質(zhì)輕、吸附能力強、低導熱性、化學(xué)穩定性好，同時(shí)其價(jià)格便宜，使用操作簡(jiǎn)便，使其在環(huán)境工程領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。
1、硅藻土廢水處理材料
硅藻土具有巨大的比表面積，并且顆粒中含有大量硅羥基，硅羥基在水溶液中會(huì )解離出H+，從而使硅藻土的表面帶有較強的負電荷，是一種性能優(yōu)良的吸附劑。
為進(jìn)一步提高硅藻土的吸附性能，大量研究人員對其進(jìn)行了一系列的改性工作，改性硅藻土可用于處理生活污水、含重金屬離子廢水、造紙廢水與印染廢水等。
范藝等采用表面交聯(lián)法合成了鋯改性硅藻土，發(fā)現鋯改性硅藻土對磷的吸附量高于純氧化鋯吸附劑，對磷濃度為2mg/L的富營(yíng)養化湖水，鋯改性硅藻土投加量大于1.25g/L時(shí)，反應后水體中磷濃度即可滿(mǎn)足《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》規定的湖庫Ⅲ類(lèi)標準。王芳用過(guò)渡金屬（Fe、Cu、Zn）改性硅藻土，當Fe的添加量為7%時(shí)，氨氮吸附量為1.18mg/g，氨氮去除率為未改性硅藻土的2.19倍。
2、硅藻土有機污染物吸附材料
有機污染物是環(huán)境領(lǐng)域中最復雜的一類(lèi)污染物，它會(huì )對人體健康和動(dòng)植物的生長(cháng)造成威脅，破壞生態(tài)平衡，干擾生態(tài)系統?？梢酝ㄟ^(guò)在硅藻土表面負載例如活性炭、分子篩、MOF、金屬氧化物等活性組分，調節硅藻土表面的正負電性，改善與吸附質(zhì)間的界面作用，去除水體中的各種有機染料分子、污染油類(lèi)、垃圾滲濾液和其他有機廢水等。
3、硅藻土重金屬吸附材料
重金屬離子經(jīng)過(guò)工業(yè)廢水排放進(jìn)入環(huán)境水體中，經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)作用及遷移轉化，最終以不同的形態(tài)滯留在水體中，形成永久性潛在危害。利用納米金屬氧化物表面富含活性羥基基團，易于與溶液中的污染物質(zhì)結合及具有高的吸附活性的特性，將納米金屬氧化物修飾于硅藻土表面，通過(guò)二者的協(xié)同作用可實(shí)現水體中污染物的高效吸附。目前，表面處理或改性硅藻土用于重金屬離子吸附成為研究熱點(diǎn)。
4、硅藻土吸附填料
硅藻土作為一種具有豐富微孔結構、巨大比表面積、高孔隙率、吸附能力強、化學(xué)穩定性好、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)的廉價(jià)礦石材料，可以作為制備活性污泥法和生物膜法中填料的原料來(lái)提高處理效率。
朱健等以硅藻土為主要原料，與超細碳粉、燒結助劑和粘結劑按一定比例制備出了硅藻土基多孔吸附填料，其對水體中Pb2+吸附容量較硅藻土原土（粉體）提高了78.0%。
5、硅藻土微生物載體
硅藻土具有豐富的孔隙以及比表面積，如果加在活性污泥中，那么微生物就可以通過(guò)其多孔結構進(jìn)行粘附，硅藻土也就能夠作為微生物的載體，從而提高微生物的生物活性，并能減少污泥膨脹，進(jìn)而提高出水指標。
Zhang等發(fā)現，在活性污泥系統中添加硅藻土，能夠提高含酚類(lèi)化合物廢水處理系統中的生物量，并且可以增強污泥的沉降性能；添加的硅藻土可以作為微生物的載體，提高生物量，添加硅藻土能夠提高廢水中COD和總酚的去除率。
6、硅藻土助濾劑和過(guò)濾劑
與傳統意義上的精細過(guò)濾相比，硅藻土的粒徑比較小，所以出水的懸浮固體的含量和粒徑是遠小于常規的過(guò)濾工藝的；由于硅藻土過(guò)濾層較易脫落，其濾膜可以反復預涂，這些特點(diǎn)與超濾膜或陶瓷膜過(guò)濾相比，克服了超濾膜或陶瓷膜的易堵塞、反洗較困難等技術(shù)性難題，是一種應用前途非常好的精密過(guò)濾技術(shù)。
7、硅藻土空氣污染治理材料
吸附法處理VOCs的能耗較低，去除率高，價(jià)格也比較低廉，幾乎沒(méi)有二次污染。硅藻土價(jià)格低廉，且吸附性能良好，近年來(lái)，有關(guān)學(xué)者通過(guò)對其進(jìn)行改性，大大提高了硅藻土對有機污染物的吸附能力。
此外，通過(guò)硅藻土負載納米TiO2等光催化組分，使其不僅具有吸附甲醛、甲苯、苯酚等有機污染物的功能，而且具有光催化降解這些有機污染物的功能。
8、硅藻土催化降解與合成材料
硅藻土的高比表面積和多孔結構可以為催化劑提供有效的表面和合適的孔結構，增加活性組分和反應物的接觸概率和面積，提高催化劑的利用效率；硅藻土的機械穩定性及高溫穩定性可保證活性物質(zhì)在高溫條件下也不會(huì )失活；硅藻土成本低廉，可降低催化劑生產(chǎn)成本。
在以硅藻土作為光芬頓非均相催化劑方面，Yan等制備了Fe2O3負載的硅藻土基復合材料。硅藻土也可以作為單質(zhì)催化劑材料的載體，Brunner等實(shí)現了在硅藻土表面負載納米金顆粒，并將其作為催化劑應用于葡萄糖的催化氧化。
9、硅藻土土壤修復材料
硅藻土可通過(guò)孔道內的化學(xué)反應實(shí)現對土壤中重金屬的有效固定，并降低其生物有效性；此外，無(wú)定性的硅藻土顆粒能夠吸附超過(guò)其自身體積1.5倍的水分，土壤有效水分含量顯著(zhù)增加，同時(shí)表面多孔性質(zhì)也是肥料的良好載體，對氮磷鉀具有良好的緩釋作用，因此，也是一種優(yōu)良的土壤改良劑。
硅藻土作為一種新型的環(huán)保礦物材料，在處理各種污染物方面具有價(jià)格低廉、效率高的優(yōu)勢，使其發(fā)展前景十分廣闊。因此，需要深入探討硅藻土在工業(yè)廢水、廢氣和土壤的處理中的吸附機理與動(dòng)力學(xué)特性，找到規律與影響因素，以滿(mǎn)足硅藻土對不同類(lèi)型污染物處理的需求。
另外，硅藻土的孔結構及表面活性有限，并非對所有環(huán)境污染物都有良好的去除能力。因此，研究者們利用各種物理或者化學(xué)手段，對硅藻土表面進(jìn)行改性或者復合處理，研發(fā)出不同硅藻土基復合材料，以擴展硅藻土在環(huán)境領(lǐng)域的應用范圍。
參考來(lái)源：
[1] 關(guān)峰,張亮.硅藻土在環(huán)境工程領(lǐng)域的應用進(jìn)展[J].中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報,2017,27(5):54-57.
[2] 姜德彬,袁云松,吳俊書(shū),等.硅藻土基復合材料在能源與環(huán)境領(lǐng)域的應用進(jìn)展[J].材料導報,2019,33(5):1483-1489.
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