超声波辅助插层-剥离法制备煤系高岭土微粉的研究

我国煤系高岭土储量丰富,为满足造纸、纺织等行业个性化的需求,通常要对其进行深加工。以山西朔州煤系高岭土为原料,分别在恒温磁力搅拌和超声波作用下探究了煤系高岭土/二甲基亚砜(DMSO)插层复合物制备的最佳条件,在插层复合物的基础上对煤系高岭土进行超声辅助剥离,制备得到高岭土微粉,并利用XRD、SEM、BET、TG-DSC等方法分析表征样品。正交实验结果表明在磁力搅拌条件下DMSO用量、插层时间以及插层温度均对插层率具有一定的影响,引入超声波有利于高岭土插层率的提升。插层复合物经超声辅助剥离后晶粒厚度明显减小,高岭土片层状结构大体上呈现碎片化,仅保留少部分大的片状结构,其边缘碎化,整体上也出现碎裂的趋势。剥离样品的比表面积和孔径均大幅度增加,为硬质高岭土的剥离和超微细粉体的制备提供了新的思路。     

微波辐照煤系高岭土及其吸油性能

以山西煤系高岭土为原料,在1 800 W的功率下对3 g煤系高岭土进行微波辐照,以此提高煤系高岭土的吸油值。利用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱分析仪、比表面积分析仪等对处理前后样品的形貌和结构进行表征。结果表明,随微波辐照时间的增加,煤系高岭土的吸油值呈先增加后降低的趋势,且在处理时间为17.5 min(最高温度达到1 100 ℃)时吸油值最高,达到74.4 g/100 g,较高岭土原土吸油值提升了61%,此时煅烧高岭土的吸附平均孔径最大且生成了少量的莫来石。随着处理时间的延长,煅烧高岭土出现烧结,导致内部孔隙闭合,吸油值降低。煅烧高岭土的吸油值与其吸附平均孔径以及孔径分布有关,生成少量莫来石对吸油值的提高有促进作用。