凹凸棒土是一种具有纤维纹理层链状结构的天然矿物粘土,其丰富的孔隙结构和大的比表面可提供大量的吸附中心,另外表面的电负性通过调节吸附质与吸附剂之间的作用力来改善其吸附性能。所以它常被直接用于吸附剂或沸石等吸附剂的粘结剂。作为天然矿物粘土,凹凸棒原矿存在大量的非粘土矿物,这些杂质的存在削弱了其原有的吸附性、胶体性和粘性；另外它的结构中由于范德华力和氢键作用,凹凸棒土棒晶通常以棒晶束和聚集体的形式存在,影响了它的比表面积,进而影响其吸附性能,限制了它的应用范围。因此使用前需要采用适当的方法去除杂质和解离棒晶聚集体,实现凹凸棒土的纯化和超细化,改善其显微结构,进而提高其粘结性和吸附性能。前人借助凹凸棒土独特的结构特征,将其作为粘结剂用于空分制氧分子筛吸附剂的制备,但是制备的吸附剂普遍存在强度低、磨耗大和氮氧分离性能差等问题。本文采用超声振荡和分散剂共同作用的原理,制备出具有高纯度和高分散性的凹凸棒土粘结剂,同时提高了它的表面电负性,进一步改善了其吸附性能,实现了纯化、分散和表面改性的一步完成。然后以分散提纯后的凹凸棒土作为粘结剂,获得高机械强度、低磨耗和高吸附速度的空分分子筛吸附剂,此吸附剂具有高的氮气吸附容量和氮氧分离比。具体研究结果如下：1、以片状凹凸棒土矿为原料,以焦磷酸钠、聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠为分散剂在机械搅拌和超声振荡交替进行下分散提纯,结果表明：经不同分散剂提纯后,凹凸棒土纯度均大大提高,分散性增强。经焦磷酸钠和六偏磷酸钠提纯后的样品纯度可达到100%,而经聚丙烯酸钠提纯后的样品分散性比另外两组样品好。2、以13X作为分子筛吸附剂的主体,以不同分散剂分散提纯后的凹凸棒土作为粘结剂,在二者掺混比例13X：凹凸棒土=4：1下制得不同的样品,经500℃焙烧后,分子筛吸附剂对CO2的吸附容量比未提纯的凹凸棒土作为粘结剂制备的吸附剂提高了10%～20%；吸水率也大大提高。以焦磷酸钠提纯后的凹凸棒土作为粘结剂制备的吸附剂,机械强度高,磨耗小,氮氧分离性能稳定,可用作空分制氧吸附剂；以六偏磷酸钠提纯后的凹凸棒土作为粘结剂制备的吸附剂,机械强度较高,磨耗低,但氮氧分离性能不稳定,所以我们在使用六偏磷酸钠提纯凹凸棒土时,应控制分散剂的含量在2%-3%。