烷基咪唑离子液体插层高岭石的制备与表征

为研究离子液体插层高岭石复合材料的性能,利用三步插层法合成离子液体1-乙基-3-甲基咪唑溴盐/高岭石(K-[Emim]Br)、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐/高岭石(K-[Bmim]Br),采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、差热分析法(TG-DSC)、扫描电镜(SEM)及紫外吸收光谱(UV)等技术对产物进行表征.结果表明:离子液体分子已经进入到高岭石层间,将片层撑开,增大了层间距,说明其插层成功;离子液体与高岭石内表面羟基形成氢键;离子液体插层后,高岭石的脱羟基温度由492℃分别上升到501和494℃,热稳定性能得到提升;插层复合物的形貌较原始高岭石有了明显改变;复合物在紫外区域具有良好的紫外吸收性能.     

地开石-醋酸铯插层复合物的制备及机理

采用机械研磨法制备地开石-醋酸铯插层复合物,利用TG-DTA,FTIR,XRD和FESEM表征并分析该插层复合物的形成过程。XRD结果显示地开石的层间距d(002)由0.72nm增至1.42nm,表明醋酸铯已成功进入地开石层间;FTIR谱显示新增3603cm~(-1)峰表明醋酸根离子与地开石内表面羟基形成氢键,新增3548cm~(-1)峰表明有部分水进入地开石层间;TG-DTA结果分析表明,插层复合物在110℃以下可以稳定存在,脱羟基温度降低180℃;FESEM研究表明:地开石骨架清晰,插层后形貌未发生大的变化。结合理论计算,推断水与醋酸铯分子一起进入地开石层间,与地开石内表面羟基相结合,并建立醋酸铯插层地开石的机理模型。     

高岭石插层-热处理剥片研究

采用插层和热处理的方法对高岭石进行剥片。本研究以高岭石/二甲基亚砜插层复合物为前驱体,用"取代法"制备出高岭石/尿素插层复合物,其插层率高达91.23%。将经5h机械磨剥的插层复合物与未经磨剥的插层复合物进行加热处理对比其效果,X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、粒径分析和比表面积(BET)结果均表明热处理方法的剥片效果较佳。磨剥后再进行热处理使样品中位径接近1μm,且1μm以下含量超过40%,其剥片效果明显优于直接热处理;且磨剥使得插层复合物热稳定性增强,脱嵌温度升高。     

煤系高岭土/二甲基亚砜插层复合材料研究

以煤系高岭土为主要原料、二甲基亚砜(DMSO)为插层剂,制备出煤系高岭土/DMSO插层复合材料。利用X射线衍射、红外光谱和差示扫描量热-热重分析对插层复合物进行了研究。结果表明,DM-SO分子成功地插入了高岭石层间,与高岭石的内表面羟基形成新的氢键,并使高岭石的层间距从0.714nm增大至1.121nm,脱羟基温度由541℃左右降低至523℃。煤系高岭土/DMSO插层复合体于197℃左右发生DMSO的脱嵌作用。     

高岭石-乙腈插层复合材料的制备与表征

以二甲亚砜一高岭石插层复合物为前驱物,乙腈为插层荆,采用二步插层法制备了高岭石一乙腈复合材料.采用XRD、FTIR等分析技术对产物进行了表征.研究结果表明,插层后高岭石d(001)层间距由0.7094nm膨胀至1.097nm,插层率达67.9%;乙腈分子与高岭石的内表面羟基形成氢键,在高岭石层间可能以平行于高岭石层片方式排列.     

高岭石/N-氧化吡啶插层复合物的制备及其机理分析

以高岭石/DMSO插层复合物作为前驱体,在微波辐射下成功制备了高岭石/N-氧化吡啶插层复合物,采用X-射线衍射、FT-IR光谱等技术对产物进行表征.实验结果表明：在高岭石/N-氧化吡啶插层复合物中,高岭石的层间距扩张到1.251nm,插层率达到了72.2%.在此基础上,进一步分析N-氧化吡啶插层高岭石的作用机理,即N-氧化吡啶分子中的N-O基团与高岭石的内表面羟基形成了氢键,N-氧化吡啶分子以单分子层形式近似垂直排列于高岭石层间.     

高岭石/乳酸插层复合物的制备及性能研究

悬浮法制备了高岭石/乳酸插层复合物,产物经XRD、FI-IR表征,探讨了工艺条件对复合物插层率的影响,并考察了插层复合物的稳定性。结果表明:室温下,等电点(pI)附近,外加20%(体积分数)水,搅拌时间24h,插层率可达81%,高岭石/乳酸插层复合物出现0.94nm、0.89nm、0.82nm 3个衍射峰,插层复合物热稳定性和抗洗脱能力较差。110℃烘干时,乳酸分子可以发生层间聚合,层间距可达到1.24nm。     

熔融法制备高岭石/2-吡啶甲酸插层复合物

以高岭石/二甲亚砜(DMSO)作为前驱体,采用熔融插层法在130℃温度下制备了高岭石/2-吡啶甲酸插层复合物,采用X射线衍射和Fourier变换红外光谱进行了表征.结果表明:高岭石/2-吡啶甲酸插层复合物中,高岭石的层间距由0.72nm扩张到1.409nm,插层率达到84％;在此基础上,分析了2-吡啶甲酸的插层机理,即2-吡啶甲酸分子中羰基与高峰石的内表面羟基形成了氢键,2-吡啶甲酸分子可能以单分子层近似垂直排列与高岭石层间.     

PAN/插层高岭石复合材料制备及静电纺丝性能

以二甲基亚砜为前驱体制备插层高岭石(K-DMSO),通过原位聚合制备聚丙烯腈(PAN)与K-DMSO的复合物,利用静电纺丝技术制备PAN/K-DMSO复合纤维膜。采用XRD,FTIR,TEM和TGA研究PAN/K-DMSO复合物的微观形态和热性能,并采用SEM,POM和拉伸试验机对其纤维膜的形貌和拉伸强度进行测试表征。结果表明:PAN/KDMSO中含有高岭石的内外羟基峰,表征层间距的d001值随PAN进入高岭石的层间而增大,部分高岭石被剥离形成厚度为2~5nm的片层结构分散在PAN基体中。K-DMSO的加入使PAN的耐热性提高,PAN纤维膜的直径减小,拉伸强度增加。PAN与K-DMSO的质量比为8∶1时,PAN/K-DMSO纤维膜的拉伸强度与PAN相比,在未处理,冷压和热处理的情况下分别提高了0.92,1.73MPa和1.96MPa。     

高岭石插层复合物热行为研究进展

对比分析了目前国内外关于高岭石插层复合物的热行为,发现高岭石复三方孔对其插层复合物层间距具有重要影响。与纯高岭石相比,插层复合物脱羟基温度降低,可能与插层作用降低了晶层之间连结力有关,这对于高岭石的剥片具有重要意义。有关高岭石插层复合物热分解机制的理论知识仍然有待进一步挖掘。