Modification of the surfaces of montmorillonite (Mnt) by organic molecules is an effective method for improving their affinity toward non-aqueous substances, and has resulted in extensive industrial applications as rheological control agents, drilling fluids, and other functional materials used in applications ranging from environmental remediation to coatings. The present study reviewed recent progress in organo-modification of Mnt, and provides state-of-the-art insights into proposed modification mechanisms and the peculiar functionalities of the resulting organo-montmorillonite (OMnt). Several routes have been employed to modify Mnt, including ion exchange with organic ions, surface adsorption, and grafting of organics. Commonly used organic modifiers include cationic, anionic, zwitterionic, non-ionic, and polymeric species. Organo-modification is driven by multiple interactions: van der Waals forces, cation exchange, electrostatic interaction, hydrogen bonds, and ion–dipole interaction. OMnt, in general, exhibits synergistic and/or antagonistic effects when used in oil-based drilling fluids, environmental remediation, or layered silicate/polymer nanocomposites. The detailed mechanisms of non-ionic and zwitterionic modification of Mnt remain unclear. This literature survey suggests that future work should emphasize deeper understanding of interactions between the Mnt and the organic modifiers, and meanwhile expand the applications of OMnt into catalysis, drug carriers, and the biomedical field. Graphical abstract

中文翻译：

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蒙脱石的有机改性

有机分子对蒙脱石 (Mnt) 表面的改性是提高其对非水物质亲和力的有效方法，并已导致广泛的工业应用，如流变控制剂、钻井液和其他功能材料，其应用范围包括涂料的环境修复。本研究回顾了Mnt有机改性的最新进展，并提供了对拟议改性机制和所得有机蒙脱石（OMnt）的特殊功能的最新见解。已经采用了几种途径来改性Mnt，包括与有机离子的离子交换、表面吸附和有机物的接枝。常用的有机改性剂包括阳离子、阴离子、两性离子、非离子和聚合物种类。有机修饰由多种相互作用驱动：范德华力、阳离子交换、静电相互作用、氢键和离子-偶极相互作用。一般而言，OMnt 在用于油基钻井液、环境修复或层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料时表现出协同和/或拮抗作用。Mnt 的非离子和两性离子修饰的详细机制尚不清楚。该文献调查表明，未来的工作应强调对Mnt与有机改性剂之间相互作用的更深入了解，同时将OMnt的应用扩展到催化、药物载体和生物医学领域。图形概要 一般来说，当用于油基钻井液、环境修复或层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料时，表现出协同和/或拮抗作用。Mnt 的非离子和两性离子修饰的详细机制尚不清楚。该文献调查表明，未来的工作应强调对Mnt与有机改性剂之间相互作用的更深入了解，同时将OMnt的应用扩展到催化、药物载体和生物医学领域。图形概要 一般来说，当用于油基钻井液、环境修复或层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料时，表现出协同和/或拮抗作用。Mnt 的非离子和两性离子修饰的详细机制尚不清楚。该文献调查表明，未来的工作应强调对Mnt与有机改性剂之间相互作用的更深入了解，同时将OMnt的应用扩展到催化、药物载体和生物医学领域。图形概要 该文献调查表明，未来的工作应强调对Mnt与有机改性剂之间相互作用的更深入了解，同时将OMnt的应用扩展到催化、药物载体和生物医学领域。图形概要 该文献调查表明，未来的工作应强调对Mnt与有机改性剂之间相互作用的更深入了解，同时将OMnt的应用扩展到催化、药物载体和生物医学领域。图形概要