钙基膨润土的有机化及其表征

以河北保定天然钙基膨润土为原料,经过提纯、钠化处理,再用十六烷基三甲基溴化铵进行了有机化改性,并采用X-ray衍射分析(XRD)、红外光谱分析(IR)和热分析(DSC、TG)等测试手段对其进行了表征。结果表明:钠化蒙脱石层间距离由1.512nm缩小到1.362nm,有机化蒙脱石层间距由1.362nm扩大到2.200nm;钠离子和十六烷基三甲基溴化铵已进入了蒙脱石的层间;钠化蒙脱石失去结构水的温度由632℃上升到647℃,而有机化蒙脱石在70~700℃温度范围内质量损失了30%。该方法有机化效果明显,实现了天然钙基膨润土到有机化蒙脱石的制备。     

低品位天然膨润土的深加工

利用寿光低品位膨润土,通过手选及湿法提纯得到蒙脱石含量为90.5％的高品位膨润土.用两种钠化剂对膨润土进行钠化改型,得到层间距为1.262nm的钠基膨润土;用十六烷基三甲基溴化铵对其进行了有机改性,所得有机土的表观黏度为1214MPa·s,满足高黏度型有机膨润土的质量指标.有机蒙脱石的层间距达到4.010nm,红外光谱(FTIR)分析说明有机阳离子已经进入蒙脱石的晶体结构中.扫描电镜(SEM)照片显示有机土中蒙脱石片堆积松散.说明有机改性的效果良好.     

钠基蒙脱石的制备及有机改性研究

采用水选法对新疆某矿天然膨润土进行钠化、提纯,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对制备的钠基蒙脱石进行有机改性,XRD、TG-DSC和FTIR表征结果显示,制备的钠基蒙脱石含量达到95%以上,有机改性蒙脱石中CTAB已插入蒙脱石层间,层间距明显增大,由1.25nm增至1.94mm.     

鄂州钙基膨润土有机改性研究

以湖北鄂州钙基膨润土为原料,研究了将提纯、钠化改型和有机插层改性结合在一起的制备有机膨润土的联合处理工艺.通过L9(34)正交实验和调优实验,确定了最佳的工艺条件:插层剂用量40%,反应温度95℃,钠化剂用量6%,反应时间5h.4种有机改性剂实验结果表明:1831的改性效果最佳,有机膨润土中蒙脱石的d001为4.1639nm.     

有机膨润土的改性及其在生物废水处理中的应用

以新疆乌兰陵格膨润土为原材料,添加阴-阳离子表面活性剂制得一系列阴阳离子有机膨润土。对原土和有机土进行XRD、SEM及粘度表征。XRD结果表明,改性后蒙脱石层间距由1.337 nm增加到2.538 nm;SEM结果表明,阴-阳离子表面活性剂已经插层进入蒙脱石层间。将阴-阳离子有机膨润土作为吸附剂去除生物废水中谷氨酸。当pH=5.6,阴-阳离子有机膨润土的用量为2 g/L时,谷氨酸的去除率可达到40.09%。     

广丰膨润土物相分析与钠化改性研究

以XRD、FTIR、TEM和热失重等分析手段对广丰膨润土进行了表征,物相分析表明广丰膨润土为钙基膨润土,主要矿物成分有蒙脱石、石英、白云母等.对广丰膨润土进行了提纯,蒙脱石含量可达89%.以碳酸钠作改性荆对提纯土进行钠化改性,改性后钠基土的CEC为114mmol/100g,XRD显示d_(001)=1.235nm,钠化改性效果较好.     

双官能团有机改性蒙脱石的制备及性能

在常温和80℃下分别采用超声波和高速剪切两种分散手段对新疆某矿天然膨润土进行湿法钠化、提纯,得到制备钠基蒙脱石(NaMMT)的适宜工艺条件;再以十六烷基三甲基溴化铵(CTABr)和聚乙二醇(PEG)对NaMMT进行插层处理制备出双官能团有机改性蒙脱石(BFOMMT),并采用XRD、TG-DSC和FTIR等测试方法对BFOMMT的结构与性能进行测试与表征,结果显示其中插入蒙脱石层间的PEG分子约占质量的10.54%,CTA+约占质量的7.73%,蒙脱石层间距明显增大,由1.248nm增至3.044nm.     

用复合插层剂制备有机膨润土

采用L16(45)正交实验法,以Na基膨润土为原料,用阴阳离子表面活性剂"溴化十六烷基吡啶(CPB)和十二烷基磺酸钠(SDS)"作复合插层剂(改性剂),通过改变反应温度、pH值、固液比、改性剂用量、复合插层剂配比五个因素,得到不同条件下的有机膨润土。用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热失重分析(TGA)对所得产品进行结构表征,得到最佳改性工艺条件。结果分析表明:阴、阳离子表面活性剂已进入膨润土片层间;改性后,膨润土分散性由亲水疏油变为亲油疏水,为有机膨润土的制备提供了一种新的方法。     

有机蒙脱石处理苯胺废水实验研究

以季铵盐阳离子表面活性剂作为改性剂,制备有机膨润土,用X-射线粉末衍射(XRD)分析有机改性蒙脱石结构特征。实验研究了有机膨润土对水溶液中苯胺的吸附作用,比较了原土与有机改性膨润土对苯胺的吸附效果,探讨了吸附时间、介质pH值等因素对吸附的影响,以及有机膨润土对苯胺的吸附机理。实验表明:有机土对水溶液中苯胺的吸附作用明显优于原土,具有良好的吸附效果,实验条件下对苯胺的去除率可达80%以上。     

宁国膨润土矿提纯及钠化改性研究

宁国膨润土原矿的主要矿物为钙基蒙脱石,杂质矿物为沸石、长石、石英等。采用精细沉降法对原矿进行提纯,提纯后的钙基膨润土采用碳酸钠进行钠化改性。利用粉末X-射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析等手段,对钠化改性膨润土进行测试,结果表明,经钠化改性的膨润土具有良好的分散性,其膨胀容、阳离子交换容量均显著增加,为其工业应用提供了试验依据。     

有机蒙脱土的制备与性能表征

本文采用十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵和双十八烷基二甲基氯化铵分别对蒙脱土进行有机改性,对样品进行了X-射线衍射、红外光谱和热稳定性分析。结果表明三种插层剂均已进入蒙脱土的层间,有机蒙脱土的层间距由1.54nm分别增加到2.14nm、2.84nm和3.80nm。通过对蒙脱土改性前后DTA和TG分析,发现经过有机化改性后的蒙脱土对层间水分子的吸附明显变弱,吸附水和结构水的脱除温度明显降低。实验结果证明,有机季铵阳离子完全可以插层进入蒙脱土层间,并且随着有机改性剂碳链的增长,蒙脱土的层间距增大。同时,有机改性剂进入蒙脱土晶层中明显改变了蒙脱土表面的亲疏水性能,使其由亲水性变为疏水性,这对利用有机蒙脱土制备纳米复合材料具有一定的指导意义。     

聚丙烯/蒙脱石纳米复合材料的制备

用有机改性剂对蒙脱石进行改性后，以改性蒙脱石和聚丙烯为原料，采用熔融插层法制备聚丙烯／蒙脱石纳米复合材料。研究了改性剂种类和用量对蒙脱石有机改性效果的影响，考察了所制备纳米复合材料的力学性能与改性蒙脱石加入量之间的关系。结果表明：十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱石的改性效果较好，其用茸为蒙脱石质鼍的20％时，蒙脱石的d（001）值由1．236nm增大到1．955nm；复合材料中改性蒙脱石的适寅质量分数为3％，在此条件下，复合材料的各种力学性能均比纯聚丙烯明显提高，其中抗弯强度提高15．46％。     

有机蒙脱石对赤潮藻生长的影响

蒙脱石对藻类细胞具有较强的吸附能力,CTAB具有良好的杀菌效果且易被生物降解,因此本文采用CTAB对蒙脱石进行了有机改性,并利用改性蒙脱石对两种代表性赤潮藻(东海原甲藻和亚历山大藻)进行了吸附处理,通过比较上清液的藻类生物量变化和蛋白质浓度改变,证明少量改性土就具有良好的除藻效果。这为有机蒙脱石在环境污染治理方面的有效利用提供了重要理论依据。     

蒙脱石─十八烷基三甲基胺络合物的合成与特性研究

钙基蒙脱石钠化后与十八烷基三甲基胺进行离子交换反应，合成蒙脱石有机络合物。开展了合成条件试验并采用化学、X射线衍射、红外吸收光谱、差热及凝胶试验等方法对络合物的物化性能进行了研究。络合物的d（001）为2．5813nm，在二甲苯-甲醇体系中分散性和流变性均良好．本文指出络合物的形成仅与有机试剂相关，讨论了络合物层间阳离子的变化情况，提出了有机离子在蒙脱石层间存在的可能方式并认为以垂直取向为最佳。     

蒙脱石─十八烷基三甲基胺络合物的合成与特性研究

钙基蒙脱石钠化后与十八烷基三甲基胺进行离子交换反应，合成蒙脱石有机络合物。开展了合成条件试验并采用化学、X射线衍射、红外吸收光谱、差热及凝胶试验等方法对络合物的物化性能进行了研究。络合物的d（001）为2．5813nm，在二甲苯-甲醇体系中分散性和流变性均良好．本文指出络合物的形成仅与有机试剂相关，讨论了络合物层间阳离子的变化情况，提出了有机离子在蒙脱石层间存在的可能方式并认为以垂直取向为最佳。     

蛋白质、多肽及氨基酸与蒙脱石复合的分析表征

研究蛋白质类活性物质在蒙脱石表面的结合形式及状态对药物的吸附及运输等研究具有重要意义。本次实验主要研究了不同pH值下,蛋白质、多肽和氨基酸分别与蒙脱石相互作用后,复合物的X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和热重(TG)等分析表征。结果表明,蛋白质、多肽、氨基酸对蒙脱石层间距的改变明显差异,有机物的存在状态及与蒙脱石片层的作用力强度明显不同;pH值对不同组分插层效果的影响也有较大差异。可以认为,不同形态的有机大分子的分子体积、分子量直接决定了其与蒙脱石的作用强度及其存在状态。     

膨润土复合改性研究

为增加膨润土和有机物的相容性,采用无机金属阳离子,有机阴、阳离子表面活性剂对膨润土进行复合改性,研究了改性剂种类、插层次序对改性效果的影响。X-射线衍射分析表明:阳-阳离子复合改性对层间距的改变不大,先阳离子后阴离子的插层顺序有利于层间距增大(从1.04nm增大到4.14nm),此外还可利用配位作用将二次改性剂引入金属离子一次改性MMT中,使层间距增大。改性机理研究认为:阳离子改性机理为层间离子交换,而阴离子改性机理是改性剂和MMT表面形成了氢键。沉降实验表明复合改性土在有机溶剂中分散能力较一次改性土有所增强。TGA分析表明由复合改性土制备的复合材料具有较高的热稳定性。     

广丰蒙脱土的有机改性、结构表征及应用研究

以十六烷基三甲基溴化铵对广丰蒙脱土进行有机改性,以红外光谱、XRD、TG-DSC等手段对其结构进行了表征,研究发现有机改性后蒙脱土晶层间距达到2.250nm。将制备的有机蒙脱土添加于环氧树脂中,在含量为5%时环氧树脂的冲击强度和断裂强度明显提高,而添加3%可使环氧树脂热变形温度提高6.1℃。     

Visible light induced TiO2 pillared MMT photocatalyst coupling-doped with S and N

Visible light induced titanium dioxide (TiO₂) pillared montmorillonite clay (MMT) photocatalyst coupling-doped with S and N elements was prepared by the two-step adsorption method. The photocatalyst was characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and ultraviolet-visible (UV-vis) absorption spectroscopy. The photocatalysic efficacy of the prepared photocatalyst for degrading gaseous formaldehyde was evaluated under visible light irradiation. The degrading rate of gaseous formaldehyde is nearly 85% in 300 min visible light irradiation. The results demonstrate that the much higher visible light photocatalytic activity of the photocatalyst is due to the synergistic effects of coupling-doping of S and N elements to TiO₂, extensive specific surface area of MMT and quantum sized efficacy between layers of MMT. Supported by the Scientific Research Foundation for the Returned Overseas Chinese Scholars, State Education Ministry, China (LX-2006-3311)