γ-氨丙基三乙氧基硅烷修饰蒙脱土及对亚甲基蓝吸附性能研究

以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对蒙脱土进行表面修饰并进行了表征,红外光谱(FT-IR)表明APTES中的有机基团修饰到蒙脱土;X射线衍射(XRD)表征了修饰前后蒙脱土的结构并没有改变;热失重(TG)表明修饰前后蒙脱土的耐热性能提高,N2吸附脱附曲线表征了修饰后蒙脱土比表面积降低;X射线光电子能谱(XPS)表征了Si元素的键合结构主要为Si—OH键;扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征了修饰蒙脱土微观形貌表面不规整,为层状结构。考察了以APTES修饰的蒙脱土对亚甲基蓝的吸附性能,结果表明APTES的表面修饰提高了蒙脱土的吸附性能,吸附饱和量可达到102.3mg/g。     

蒙脱土层间柱撑碳化及层间域孔特性表征

用丙烯酰胺改性钠基蒙脱土,然后分别在200,400,600℃下碳化4h,制得了柱撑蒙脱土。用扫描电镜对样品形貌进行对比,采用比表面积仪及孔径测定仪对材料的多孔性质,包括比表面积、孔结构以及孔径分布进行了分析,采用X射线衍射仪对柱撑的片层结构做了研究,采用综合热分析仪进行了热分析,并对热重曲线(TG)和差示热分析曲线(DTA)进行了分析。结果表明,柱撑蒙脱土的微观形貌呈片状,随着处理温度的升高,其片层结构更加明显,同时,碳柱撑蒙脱土的比表面积依次增加。     

柱撑蒙脱土的真空脱氢炭化及孔结构变化研究

采用十六烷基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土经过有机化柱撑后在真空条件下进行脱氢炭化处理制备得到炭化柱撑蒙脱土。采用热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及氮气吸脱附等方法对炭化柱撑蒙脱土的热稳定性、层间距及孔结构等方面进行了表征和分析。结果表明:经过脱氢炭化处理,柱撑蒙脱土的热稳定性有了明显提高。样品形貌呈片层状,孔结构以中孔为主。随着炭化温度的升高,样品的片层结构更加明显,层间距和平均孔径表现为先增大后减小,比表面积表现为持续增大,孔结构更加发达,吸附性能得到大大提升。     

聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的微波辅助制备与性能研究

采用微波辐照酸活化法制备了酸性蒙脱土(H-MMT),并采用BET、NH3-TPD、热重等分析手段对其结构和性质进行表征。结果表明,改性后蒙脱土的比表面积和孔径增大,表面出现超强酸点位,热力学稳定性增强。将H-MMT与SnCl2进行复配后用于微波辅助原位熔融缩聚制备聚乳酸/蒙脱土(PLA/MMT)纳米复合材料,结果表明,H-MMT同时具备了较好的酸催化及纳米增强作用,以剥离形态存在于高分子基体中,PLA/MMT纳米复合材料的力学、热力学性能得到显著提升。     

表面改性蒙脱土/聚氨酯形状记忆复合材料的制备与性能

通过表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)的方法在蒙脱土表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),接枝改性后的蒙脱土与聚氨酯原位聚合制备形状记忆聚氨酯复合材料。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、热重分析、动态力学分析等方法表征材料的结构与性能,并测试其形状记忆性能。结果表明,随着改性蒙脱土含量的增大,复合材料的拉伸强度逐渐增大、玻璃化转变温度(Tg)上升,且改性蒙脱土的加入增大了复合材料的热稳定性,复合材料在循环4次后仍具有很好的形状记忆性能。     

硬脂酸-月桂酸/蒙脱土复合相变储能材料的合成及性能研究

采用溶液插层法合成硬脂酸-月桂酸/蒙脱土复合相变储能材料,通过X射线衍射、红外光谱等手段对复合材料的结构进行分析,以差示扫描量热法研究了材料的储热性能,并对其热稳定性进行研究。结果表明:十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性后,蒙脱土的层间距变宽;硬脂酸-月桂酸进入改性蒙脱土的纳米层间,形成了稳定的复合体系,这种复合材料具有优良热稳定性,可在建筑节能领域得到实际应用。     

有机改性蒙脱土基复合相变材料的制备及相变动力学分析

以癸酸(CA)、肉豆蔻酸(MA)、硬脂酸(SA)三元低共熔物为相变材料,有机改性蒙脱土(OMMT)为层状封装材料,采用熔融浸渗法制备 CA-MA-SA/OMMT 复合相变材料,相变材料和层状材料的最佳质量比 m(CA-MA-SA)∶m(OMMT)=7∶3。采用 X 射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变材料的结构、性能进行表征。结果表明：三元脂肪酸低共熔物被有效封装在改性后的蒙脱土层间,复合相变材料的相变温度为20.14℃,相变潜热为89.14 J·g-1。相变动力学分析结果,复合相变材料的相变反应级数为1.18,活化能为14.22 kJ·mol-1。活化能说明低共熔物与蒙脱土之间是嵌合关系,不是化学吸附。     

介孔氧化铝制备及对正丁烷吸附性能的研究

以糖类为模板剂,有机铝为铝源,采用溶胶-凝胶法合成了介孔氧化铝,采用X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)、透射电镜(TEM)等分析手段考察了制备条件对样品结构的影响,并研究了样品对正丁烷的吸脱附性能。结果表明:产物为具有介孔结构的γ-Al2O3,比表面积为195.9～280.1m2/g,孔径分布范围为3～15nm,孔容为0.38～0.49cm3/g。吸脱附性能测试结果表明:ASu-n由于孔径分布宽、孔径较大,表现出较好的吸附行为。其中,样品ASu-2对正丁烷的吸附率达到4.27%。     

天然橡胶/固相改性蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

在固相对蒙脱土进行有机改性,并与天然橡胶机械混炼插层制备了纳米复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、橡胶加工分析仪(RPA)和透射电镜(TEM)等研究了天然橡胶/固相改性蒙脱土纳米复合材料的结构,同时考察了材料的力学性能和耐老化性能。结果表明:固相改性蒙脱土在天然橡胶中可以实现纳米级分散,得到天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料。固相改性蒙脱土对天然橡胶不但具有明显的补强效果,大幅度提高材料的力学性能和耐热氧老化性能,而且还具有很好的促进硫化作用。     

蓖麻油酸钠改性蒙脱土的制备及其表征

采用常规酸碱反应制备了阴离子表面活性剂—蓖麻油酸钠,并以此表面活性剂对钠基蒙脱土进行有机改性。讨论了有机改性过程中改性剂用量,固液比,溶液pH,反应体系的温度对有机蒙脱土层间距的影响。对制得的阴离子有机蒙脱土(OMMT)进行了红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)测试。红外测试及X射线衍射结果均显示,蓖麻油酸钠已成功插层于蒙脱土片层中;热失重结果显示有机蒙脱土的热稳定性明显提高。     

淀粉/蒙脱土复合多孔炭材料的制备及其吸附性能研究

以玉米淀粉和蒙脱土为原料,组合溶胶-凝胶和催化炭化技术制得多孔炭材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱分析(FT-IR)对材料进行表征。考察了复合炭材料对亚甲基蓝的吸附性能及其离子交换性能。结果表明:蒙脱土和淀粉以插层形式复合,形成片层状结构,所得复合材料对亚甲基蓝有更高的吸附速率和吸附量,同时拥有优良的离子交换性能,具有广阔的应用前景。     

溶液剥离-吸附法制备高分子纳米复合材料

采用溶液剥离-吸附法制备了乙烯基聚合物/改性蒙脱土(VP/C-MM T)高分子纳米复合材料。X射线衍射检测结果表明,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性蒙脱土的层间距由1.2916 nm增加到1.9620 nm,与乙烯基聚合物(VP)复合后,蒙脱土的d(001)峰消失;透射电镜对纳米复合材料成膜物的检测结果表明,蒙脱土在VP基体中以片层形式分散,说明VP/C-MM T为剥离型纳米复合材料。示差扫描量热检测结果表明,蒙脱土的存在可以较好地提高聚合物的热稳定性。通过建立CTAB与蒙脱土插层的理论模型,解释了VP与C-MM T未发生相分离的原因。     

凹凸棒石预处理对La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3/PG催化活性的影响研究

采用正交试验方法对影响凹凸棒石预处理的因素酸洗时间、盐酸浓度以及酸土比进行探究,确定凹凸棒石的最佳改性方案为:盐酸浓度3mol/L,酸土比1∶5,酸洗时间6h。以盐酸改性后的凹凸棒石(PG)为载体,共沉淀法制备催化剂La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3/PG,考察了其对甲苯催化氧化的性能。同时对催化剂进行了X射线衍射、比表面积与孔结构分析、透射电镜表征。结果显示:盐酸改性后的PG比表面积显著增大,杂质减少,负载活性组分后催化性能优良,起燃温度为240℃,完全转化温度为310℃。     

生物相容壳聚糖/蒙脱土复合微球的溶胀与药物缓释性能研究

利用反相乳液聚合法制备出具有良好生物相容性的壳聚糖/蒙脱土复合微球,其中改性蒙脱土作为插层改性剂引入。用X射线衍射和红外光谱分析了改性蒙脱土的结构,以阿司匹林为模型药物,以药物包埋法制备出了壳聚糖/蒙脱土载药微球,并对其缓释性能进行探讨。结果表明,改性蒙脱土的层间距变大,随着蒙脱土含量的增大,复合微球的溶胀率降低,释药率逐渐减小,pH值为1.2下的壳聚糖/蒙脱土载药微球的释药模式为Fickian扩散类型,pH值为7.4下的释药模式为non-Fickian扩散,壳聚糖/蒙脱土复合微球作为药物载体很有潜力。     

蒙脱土/聚丙烯酰胺复合涂层导水纤维的制备及性能

用钠基蒙脱土/聚丙烯酰胺及有机蒙脱土/聚丙烯酰胺两种复合涂层材料,对天然纤维进行涂层化处理,制备了两种蒙脱土/聚丙烯酰胺复合涂层导水纤维.用快速水分测定法研究了导水纤维在不同温度和土壤湿度时的动态导水规律.利用扫描电镜观察了涂层纤维的表面形貌及涂层材料在不同水势下的微观形貌.采用X射线衍射仪及比表面积与孔径分布测定仪对普通蒙脱土与有机蒙脱土的物理结构进行表征.实验表明涂层导水纤维具有基于土壤温度及湿度的自调节机制,以便保证植物生长的合理土壤湿度.对蒙脱土进行有机化处理后,其层间距及孔径增大,有利于水分的传导.     

APDMS-MMT/SiO_2/RTV-1微-纳米结构的构建及超疏水性的研究

首先利用氨基封端聚二甲基硅氧烷(APDMS)对蒙脱土(MMT)进行有机改性,再用改性蒙脱土(APDMSMMT)结合气相白炭黑作为填料,修饰室温硫化硅橡胶(RTV-1)构建微-纳米结构,形成超疏水表面。通过红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)对改性蒙脱土进行了表征,利用扫描电镜(SEM)和水触角仪(WCA)研究了涂层(APDMS-MMT/SiO_2/RTV-1)微观结构及其疏水效果。结果表明,APDMS改性的蒙脱土层间距由1.24nm增加到1.81nm,使蒙脱土能更好地分散在RTV-1中;2种填料在RTV-1表面构建了微-纳米复合结构,测得涂层的接触角(CA)为156°,滚动角(SA)为6°。     

EVOH/蒙脱土插层型纳米复合材料的研究

将蒙脱土有机化处理,然后将有机化蒙脱土与乙烯-乙烯醇嵌段共聚物(EVOH)通过Brabender流变仪熔融共混,制得纳米复合材料.通过电子透射显微镜、傅里叶变换红外光谱分析,X射线衍射分析等手段对该复合材料进行了结构测试.结果表明:EVOH可以插入有机化蒙脱土片层间;聚乙烯吡咯烷酮改性蒙脱土被EVOH插开的片层距离比季铵盐改性蒙脱土被EVOH插开的片层距离大;有机化蒙脱土在复合材料中比例越小,复合体系中蒙脱土被插开的片层间距越大;当有机化蒙脱土含量为8%时,形成剥离型纳米复合材料;当有机化蒙脱土含量为15%时,形成插层型纳米复合材料.     

LLDPE/HDPE/MMT纳米复合材料的制备及性能研究

以线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、有机改性的蒙脱土(MMT)为主要原料,选用乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)作为增容剂,采用熔融插层法制备了线性低密度聚乙烯/高密度聚乙烯/蒙脱土(LLDPE/HDPE/MMT)纳米复合材料。通过X射线衍射(XRD)分析蒙脱土在聚乙烯基体中的分散情况,并研究蒙脱土的含量对其在基体中分散效果的影响。TG实验结果表明,蒙脱土的加入使LLDPE/HDPE/MMT纳米复合材料的热稳定性得到很大的提高。由DSC曲线可以得出,加入蒙脱土的复合材料相比于纯聚合物,其熔点和热分解温度都有很大的提高,提高程度与蒙脱土的含量有关。     

有机蒙脱土插层改性丁腈橡胶纳米复合材料

用丁腈橡胶(NBR)、自制有机蒙脱土(OMMT)通过机械共混方法制备了丁腈橡胶/有机蒙脱土(NBR/OMMT)复合胶。研究了有机蒙脱土的用量(0 phr~30 phr)对复合胶的微观结构、物理性能、力学性能、耐热性能、耐油与耐溶剂性能、耐紫外老化性能的影响。研究表明,有机蒙脱土的加入缩短了正硫化时间,少量的OMMT尤为明显;X射线衍射显示在OMMT(10 phr~25 phr)时,丁腈橡胶与有机蒙脱土形成了良好的纳米插层结构;有机蒙脱土的加入有助于提高复合胶的物理性能、耐热性能、耐油性能、耐溶剂性能,热重分析显示添加30 phr有机蒙脱土比未添加蒙脱土的胶料Tmax提高17.4℃,且25 phr时复合胶综合性能最佳。     

改性菜籽油/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

首先以菜籽油、乙二胺、丙烯酸为原料,合成改性菜籽油(KRF),然后将其与有机改性蒙脱土(OMMT)复合制备了改性菜籽油/有机蒙脱土纳米复合材料(KRF/OMMT)。红外光谱分析结果表明,已成功制得了KRF/OMMT复合材料;X射线衍射(XRD)分析结果表明,KRF能在蒙脱土中进行插层;热重分析(TGA)结果表明,蒙脱土的引入使纳米复合材料的起始热分解温度升高,最高可达257℃。将KRF/OMMT应用于皮革加脂工艺,对加脂后坯革的阻燃性能检测结果表明,采用纳米复合材料加脂的坯革的有焰燃烧时间从146s可降至74s,阴燃时间从958s可降至11s,极限氧指数从14.8%增至21%,表明纳米复合材料能赋予坯革良好的阻燃性能。