高岭石--烷基胺插层复合物的制备与纳米卷的形成

以张家口高岭土、用二甲基亚砜、甲醇和不同烷基胺为原料,通过插层和置换反应,制备出了高岭石--不同烷基胺(一异丙胺、正丁胺、正己胺、十二胺)插层复合物,并对其结构和形貌进行了表征。结果表明:烷基胺以甲氧基嫁接的高岭石为前驱体进入高岭石层间,使高岭石层间距由0.71nm扩大至1.24～4.23nm。随烷基胺分子碳链的增长,相应的高岭石插层复合物层间距亦增大,结构稳定性增加。烷基胺的插层可使高岭石片层剥离卷曲形成直径为30～100nm、长度为250～2 000nm的纳米管。纳米管的形貌及产率与烷基胺分子结构有关:烷基胺分子碳链越长,纳米卷产率越大,形貌越完整、直径越均一。烷基胺插层进入高岭石层间,不仅极大地降低了高岭石晶层间氢键,而且为高岭石片层向管状卷曲提供了充分自由空间。     

利用电阻法原理测算高岭石的径厚比

高岭石的径厚比,在高岭土的许多应用领域都是一个重要参数,目前尚未有很好的仪器和技术对其进行精确测量。以电阻法为原理对颗粒粒度的测量,反映了电阻的变化与颗粒体积和形貌之间的关系,可以此为基础进行高岭石径厚比计算。通过对以电阻法为工作原理的库尔特仪测试输出数据和图形的详细分析,发现其输出的电脉冲高度反映颗粒的体积,电脉冲宽度反映通过小孔的颗粒长度,并通过与标准球形颗粒脉冲数据进行对比,建立了高岭石径厚比测算公式AR=3/2(n+W-Wn/Wn+1-Wn/L)3通过实例分析,验证了该方法的精确性。     

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。     

季铵盐与烷基胺插层高岭石结构及其热动力学对比

采用X射线衍射、Fourier变换红外光谱及热分析等表征方法对高岭石/十二烷基三甲基氯化铵(Kaol-DTAC)及高岭石/十二胺(Kaol-DA)插层复合物的结构进行对比研究,并进一步研究了插层复合物的热动力学。结果表明:插层作用使高岭石在加热过程中脱羟基温度降低了10℃左右。由于插层分子DTAC与DA的结构差异,致使其在高岭石层间的排列方式存在差异。前者主要以呈90°夹角垂直于高岭石晶层面的方式单层排列,后者则以分子链与高岭石晶面呈39.9°夹角双层倾斜排列为主,且二者在高岭石层间排列方式的不同导致其结构稳定性存在差异。采用KAS法和Ozawa法对Kaol-DTAC和Kaol-DA插层复合物进行热力学分析并且分别计算其活化能。Kaol-DTAC的活化能为102.44 k J/mol,Kaol-DA的活化能为130.80 k J/mol,进一步说明DA比DTAC在高岭石层间更为稳定。     

插层法制备g-C3N4/高岭石复合材料及其对罗丹明B的光催化机理研究

伴随着印染行业的快速发展,部分含有罗丹明B(RhB)的染料废水未经处理便被排出.因RhB较难自然降解,对环境造成了恶劣的影响.本文通过置换插层-煅烧法制备出g-C3 N4/高岭石复合材料,在恒温模拟太阳光催化系统下,研究了复合材料对RhB的光催化性能,并探讨其催化机理.结果表明,随g-C3 N4含量递增的复合光催化材料1g-C3 N4/K、2g-C3 N4/K、3g-C3 N4/K、4g-C3 N4/K和5g-C3 N4/K的催化性能呈先升后降的趋势,4g-C3 N4/K催化效果最好,光照6 h对RhB的降解率可达73％.进一步研究提出g-C3 N4/高岭石复合光催化材料的催化机理为光照激发复合光催化剂,产生具有较强氧化还原能力光生载流子空穴对,其可与RhB发生反应,使之氧化成小分子碳氢化合物或被矿化成二氧化碳和水.所制备的高岭石负载石墨相氮化碳光催化材料具有较好的亲水性,使得复合材料在染料溶液中有较好的分散性,有利于光催化过程的进行,有效实现了对RhB的光催化降解.     

硅藻土涂层改性锌负极及其在锌离子电池中的应用

二次锌离子电池因其低成本、安全环保和能量密度较高而成为近年来的研究热点,然而循环过程中伴生的Zn枝晶生长限制了此类电池的应用.本文采用原位流延法在Zn负极表面涂覆一层硅藻土涂层(DL),借助由硅藻土组成的多孔框架抑制Zn枝晶生长,运用恒电流充放电、循环伏安(CV)以及扫描电子显微镜(SEM)等表征方法,研究了涂层对Zn电极的改善效果.结果 表明,经过硅藻土涂覆后,Zn/Zn对称电池可在10 mA/cm2的电流密度下稳定循环200 h.同时,Zn/Mn3 O4全电池的循环性能和倍率性能显著提高,在5C倍率条件下进行400个循环后比容量为120 mAh/g,容量保持率为80％.该研究为延长Zn电极的循环寿命提供了一种简单、有效的方案,进一步提高了锌离子电池的实用性,为储能电池领域的应用提供了可能.     

白炭黑表面改性研究现状

本文介绍了国内外白炭黑表面改性主要的改性剂以及常刚的改性方法，并简单介绍了改性白炭黑的应用。     

Coulter Multisizer3粒度分析仪测试研究

使用Coulter Multisizer3粒度分析仪对不同粒径的聚丙乙烯微球标准物质进行粒径测量,得到小孔管流速基本相等、相同的体积下脉冲数和粒径呈负相关的关系、标准样品中粒度越大分布越广等结论和相关分析报告。并从实例和理论两方面对分析报告中各项内容和参数做了详尽分析,为库尔特粒度分析仪使用者和研究人员提供有益参考。     

我国累托石的分布及其应用现状

累托石为二八面体云母和二八面体蒙脱石组成的1∶1型规则间层矿物,是一种具有特殊结构的粘土矿物,具有热稳定、耐高温、吸附、阳离子交换、高分散、高塑、阻隔紫外线、层间孔径可变和结构层分离等独特的物理性质。我国累托石粘土主要赋存于二叠系地层中,表现为沉积—成岩建造与岩浆热液建造两种成因模式。目前,累托石已广泛应用于环保材料、高温润滑脂、纳米材料等众多领域,并取得了较大突破,但是无论从广度和深度上均有待进一步扩展。