高岭石插层复合物与纳米高岭石研究现状与展望

某些有机分子可进入高岭石层间形成有机插层复合物,基于高岭石有机插层复合物的功能性材料受到人们的广泛关注并成为当前应用矿物学的研究热点之一。本文介绍了高岭石有机插层复合物与纳米高岭石的研究历史和现状,阐述了高岭石有机插层复合物制备的主要影响因素、插层机理、表征、研究方法以及基于高岭石有机插层作用的纳米高岭石制备,同时对此领域今后的研究方向进行了展望。     

高岭石声化学插层的XRD研究

以乙二醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜及双氧水/冰醋酸等为插层剂,采用声化学法对高岭石进行了插层研究,考察了插层剂种类对高岭石插层率的影响.在此基础上,重点研究了以二甲基亚砜作为插层剂的情况下超声波功率、插层时间及插层剂的质量分数等工艺因素对插层率的影响,并采用XRD分析方法测试了高岭石的插层效率.结果表明：二甲基亚砜作为插层剂时插层率最高,插层率可达100%,二甲基甲酰胺和乙二醇次之,双氧水/冰醋酸插层率最低,插层率仅为14.9%.以二甲基亚砜为插层剂时,随着超声功率的增大,插层率先升高后降低;随着插层时间的延长,插层率呈增长趋势,而二甲基亚砜的质量分数对插层率的影响不大.在二甲基亚砜质量分数为75%、超声功率为300W、插层时间为2h的条件下,插层率达到100%,高岭石层间距从0.71nm被有效增大到1.10nm.     

高岭石-醋酸钾插层复合物的制备与表征

用XRD、FT-IR和TG-DSC等方法研究了高岭石-醋酸钾插层复合物的形成过程.XRD谱显示高岭石的层间距由0.72 nm增大到1.42 nm.这表明醋酸钾已经成功地插入到高岭石层间.FT-IR谱表明醋酸钾可能与高岭石的内表面羟基形成了氢键.TG-DSC谱表明,高岭石-醋酸钾插层复合物很稳定,直到大约400℃时,醋酸钾才从高岭石层间脱嵌出来.研究结果还证明水也和醋酸钾一起插入到了高岭石层间.     

PP/PS-海泡石纳米复合材料的热性能及结构形态

采用CTAB对海泡石有机化处理并通过苯乙烯乳液聚合进行原位插层,将插层产物与聚丙烯熔融共混制备PP/PS原位插层海泡石纳米复合材料.用XRD、DSC、SEM等测试手段研究了复合材料的结构与性能.XRD测试发现,乳液聚合后海泡石层间距明显增大,说明CTAB和聚苯乙烯对海泡石有剥离作用,复合材料为插层型复合材料.DSC结果...     

一种硬质高岭岩剥片实验研究

以醋酸钾作为插层剂制备高岭石-醋酸钾复合体,高岭石层间距从0.714nm增大到1.42nm,夹层率为80%。利用复合体的结构不稳定性,进行功率超声剥片。讨论了在一定功率超声场中,浆液体积、浆液浓度和超声时间对剥片作用的影响。实验结果表明:在输入功率为150W、变幅杆断面直径100mm、超声频率为18kHz的条件下,浆液体积为200mL、浆液浓度为10%、超声时间为15min时超声剥片的效果最佳。声空化作用产生的冲击波、质点产生的巨大加速度是引起高岭石-醋酸钾插层复合体顺层剥离的根本原因。在声空化作用下,浆液中高岭石颗粒间的高速碰撞使其颗粒进一步变细。     

高岭石/聚丙烯腈复合物原位合成SiC_w/Al_2O_3复相陶瓷粉体

在高岭石/二甲基亚砜插层复合物基础上,以醋酸铵对二甲基亚砜进行置换,进一步扩大了高岭石的层间距,使得丙烯腈单体得以顺利插入高岭石层间,并通过原位聚合的方法获得了高岭石/聚丙烯腈复合物。以该复合物为原料,在1 400℃合成碳化硅晶须/氧化铝复相陶瓷粉体,其中碳化硅晶须的直径≤200nm,长度≥15μm。     

聚合物/粘土纳米复合材料研究进展

概述了近年来聚合物 /粘土纳米复合材料的研究进展 ,根据插层机理和方法的差别 ,将插层法分为 3类 :(1)单体原位插层复合 ;(2 )溶液中聚合物插层复合 ;(3)熔融聚合物插层复合。提出了利用双螺杆挤出机熔融挤出制备聚合物 /粘土纳米复合材料的新方法。并总结了聚合物 /粘土纳米复合材料的性能开发及应用前景。     

反应温度和反应时间对黑云母柱撑的影响

采用氧化-离子交换法将黑云母制成蛭石型水钡云母,以十八烷基三甲基氯化铵作为柱撑剂对水钡云母插层改性. 控制柱撑剂浓度不变,研究反应温度和反应时间对柱撑效果的影响. 用X-射线衍射图谱和傅里叶红外检测对样品进行物相和微观结构表征. 结果表明,当柱撑剂浓度不变时,反应时间和反应温度均不会影响改性剂在云母中的排列方式. 反应温度影响插层速度,当反应温度为80 ℃时,插层速度快且低耗能;反应时间影响插层量,反应时间越长插层量越多,最终达到最大值.     

蒙脱土/SBS纳米复合材料研究

介绍了蒙脱土/SBS纳米复合材料的研究现状,简述了蒙脱土的结构特征和表面有机修饰,探讨了蒙脱土/SBS纳米复合材料的制备方法,即熔融插层法和溶液插层法等,并指出了进一步研究的方向.     

高岭石的脱水动力学研究

本文对一定粒级分布的高岭石的脱水反应进行了研究,研究表明高岭石的脱水反应级数与加热速度有关,并首次发现不同温度有不同的脱水量,说明了高岭石的脱水过程是跳跃式的,且其脱水是由水的层间扩散和水的形成共同控制的。     

蛭石的热双氧水膨胀性和有机插层性能研究

采用XRD、IR等分析手段进行了工业蛭石的热双氧水化学膨胀性及用十六烷基三甲基溴化铵（HDTMA·Br）为插层剂的蛭石的有机插层性能研究。结果表明：30％浓度的双氧水使蛭石层间距由1．46nm增大到2．68nm,膨胀效果显著;在240％（质量分数）CEC（阳离子交换容量）的HDTMA·Br加入量、加热温度80℃、保温时间0．5h的最佳有机插层条件下,原样蛭石层间距从1．46nm增加到4．32nm,膨胀蛭石由2．68nm增加到4．36nm,表明经双氧水膨胀后的蛭石插层效果更显著。     

微波改性的稻壳对Cr3+吸附性能的研究

以稻壳为原料,采用微波处理制备出改性吸附材料,用于吸附Cr~(3+)的实验。分析溶液p H值、搅拌时间及Cr~(3+)初始浓度等对吸附平衡的影响,利用扫描电镜和红外光谱(FTIR)分析微波处理后的稻壳吸附Cr~(3+)等金属离子的吸附机理。结果表明改性后的稻壳对Cr~(3+)具有较强的吸附能力。吸附过程受溶液pH值的影响,最佳吸附pH值为5;吸附过程快,30分钟可以达到吸附平衡;能在60分钟内建立吸附平衡,最大吸附量为0.1078 mmol/g。     

The Effect of Kaolinite Structure Changes on Its Transformation Temperature of Phases

The relationship between kaolinite structure and the temperature of thermal transformation of phase was discussed in this paper through grinding and henting treatment. The results show that the structure of kaolinite is destroyed rapidly with mechanical grinding time, and the kaolinite structure collapses completely after 1 h grinding. The temperature of thermal transfomlation of phase of decreases with the destruction of kaolinite structure. This result has a great significance for the utilization of kaolinitic rocks in China coal measures.     

微波法合成烷基吡啶类离子液体

以吡啶和溴代正丁烷为原料采用微波法合成了中间体溴化N-丁基吡啶（[BPy]Br）,并通过正交试验对反应条件进行了优化。考察了原料配比、反应时间、微波功率对该反应的影响,结果表明：原料摩尔比1︰1.1时,微波功率在400 W,反应时间20 min为较佳的反应条件。中间体在微波辐射下经过离子交换合成了N-丁基吡啶四氟硼酸盐（[BPy]BF4）和N-丁基吡啶六氟磷酸盐（[BPy]PF6）。产物结构由IR和1HNMR确证。     

微波对烯酮和亚胺形成β-内酰胺顺反选择性的影响

为了确定微波照射对烯酮与亚胺反应形成β-内酰胺的顺反选择性的影响,通过核磁测定在相同反应温度下,传统加热与微波照射条件下由α-重氮乙酸苯硫酯生成的烯酮与亚胺形成的β-内酰胺的顺反比例,研究了微波对该反应的顺反选择性的影响。结果表明,微波对反应顺反选择性的影响并不十分明显,在非极性甲苯溶剂中略微有利于顺式产物的生成,在极性乙腈溶剂中则略微有利于反式产物生成。     

微波辅助提取马铃薯粉渣中果胶工艺研究

以马铃薯粉渣为原料,研究微波辅助提取果胶工艺.对比了液料比、提取pH值、微波加热时间、微波功率和硫酸铝用量对果胶提取率的影响,确定优化提取方案.结果表明,优化的提取条件为：液料比15∶1,提取pH值为2,微波加热时间为5 min,微波功率0.4 kW,硫酸铝用量7 mL,果胶提取率为1.853 7%,比传统提取方法时间缩短、产率提高、大量节约溶剂.