蒙脱石是膨润土的主要矿物组成，具有纳微米级粒径、大比表面积、特殊的纳米层间域、层间离子可交换性等物化性质，且分布广泛、储量丰富、价格低廉；由于类质同像置换作用，蒙脱石片层往往带负电荷，使得其层间具有大量可交换的补偿性阳离子，且蒙脱石的端面往往含有大量羟基（如硅醇基、铝/镁/铁羟基），这些结构特征决定其具有很强的表/界面反应活性，并且结构和性能易于调控，因此，蒙脱石（膨润土）作为廉价易得、环境友好的非金属矿物材料，广泛应用于制备多功能环境材料。
1、蒙脱石矿物特点
蒙脱石是一种2:1型（TOT型）黏土矿物，属于含水的层状铝硅酸盐矿物，其结构单元层是由两片顶角朝里的Si-O四面体片（T层）中夹一Al-O4(OH)2八面体片（O层）组成。蒙脱石片层八面体中的Al3+常被Mg2+、Fe2+等替代，四面体中Si4+常被Al3+替代，使得蒙脱石每个单位晶胞有0.2~0.6的永久负电荷。为了平衡四面体和八面体电荷，层间存在一价或二价阳离子，如Ca2+、Na+、K+、Li+等。在pH值为7时层间可以被交换的阳离子的总量称为阳离子交换容量（CEC）。
由于蒙脱石片层带负电荷，层间存在平衡电价的可交换水合阳离子，如Na＋、Ca2+、Mg2+等，它们多以水合离子形式存在，层间阳离子的水合作用导致蒙脱石具有膨胀性。根据固体酸理论，蒙脱石表面和边缘具有布朗斯特酸（B酸）和路易斯酸（L酸）。这些结构特性为蒙脱石矿物的结构调整和表面性质的改造提供了可能。
蒙脱石晶体颗粒较小（2μm），颗粒通常由成百上千的结构单元层堆垛而成，单元片层之间构成的层间域就成为一个比表面积理论值达m2/g的巨大内表面空间，且蒙脱石层间具有层间交换、层间吸附、层间聚合、层间催化以及可改造性等特性，是很多物理、化学反应的重要场所。基于这些特殊性质，蒙脱石作为来源丰富、价格低廉和环境友好的黏土矿物，常作为吸附剂用于环境污染治理，通过离子交换和络合作用（与端面羟基作用）吸附多种污染物（如重金属阳离子）。实际应用中通常对蒙脱石结构和表面性质进行加工改造，以达到最理想的吸附效果。
2、蒙脱石环境材料构建方法
由于结构片层表面和端面存在较强的极性基团，蒙脱石总体表现出强的亲水疏油性，这使得其对弱极性和非极性有机物的吸附性能较差。
选取适当的表面活性剂、硅烷偶联剂，通过插层、嫁接及柱撑等表面改性处理，可将其亲水性表面改造成疏水亲油性表面，改变表面张力与接触角，大大提高了其对有机污染物的吸附性能，因此，蒙脱石可作为污染物的吸附剂、催化剂、混凝剂等广泛应用于环境污染治理与修复领域。
按照改性剂属性，蒙脱石环境材料的构建方法大致可以分为有机改性、无机改性、无机-有机复合改性等。
（1）有机改性蒙脱石是指利用有机分子、离子、聚合物等，通过离子键、共价键、氢键及范德华力与蒙脱石黏土矿物片层结合而形成的有机黏土。有机改性剂主要有阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、阳离子聚合物、有机硅烷等。
（2）无机改性蒙脱石是指利用蒙脱石的热性能、耐酸性、阳离子可交换性，通过加热、酸化、无机阳离子柱撑等无机改性方法制备的无机黏土矿物。在此过程中，蒙脱石的物理化学性能发生改变，从而适应使用需求。无机改性蒙脱石主要包括热处理、酸活化、无机柱撑和负载型蒙脱石。
（3）无机-有机复合改性主要以表面活性剂或者有机硅烷作为有机改性剂，以聚合羟基铝离子作为无机柱撑剂，同时改性蒙脱石，所得的有机-无机复合改性蒙脱石（IOMts）同时含有有机和无机两种类型的活性基团，因此表现出良好的多功能吸附特性，可以同时吸附水中无机和有机污染物，有望成为一种高效、广谱的污水处理和环境修复新材料。
根据不同的构建方法，改性蒙脱石可分为热处理蒙脱石、酸化蒙脱石、有机蒙脱石、无机柱撑蒙脱石、无机-有机复合蒙脱石等。不同的构建方法会影响改性蒙脱石的表面性质和结构特征，进而影响其吸附性能，例如：
酸处理蒙脱石有较大的比表面积和阳离子交换性能，常用于吸附阳离子型污染物；
有机蒙脱石表面大多呈疏水性，可以通过表面吸附和分配作用有效去除水体中的有机污染物；
柱撑蒙脱石层间域含有不同的无机功能试剂，可吸附无机污染物，也可通过催化/氧化-还原反应降解有机污染物；
复合蒙脱石同时负载了有机和无机改性剂，因而拥有更丰富的污染控制功能。
来源：卿艳红,苏小丽,王钺博,等.蒙脱石黏土矿物环境材料构建的研究进展[J].材料导报:1-20.