淮北焦宝石型高岭石/二甲基亚砜插层复合物的制备与表征

采用XRF、XRD等研究了淮北高岭石的矿物学特征,结果表明淮北高岭石为隐晶质结构,结晶有序度低,Hinckley指数仅为0.56.以此为原料,制备了高岭石/二甲基亚砜插层复合物,并对其进行表征.XRD和FTIR分析显示DMSO插入了高岭石层间,使晶层间距d(001)由0.720 nm增加到1.132 nm,插层率为87％.DSC-TG分析显示插层复合物的脱嵌与挥发发生在120 ～280℃,高岭石的脱羟基温度在插层前后变化不明显.     

超声法制备高岭土/二甲基亚砜插层复合物的影响因素

以苏州高岭土为原料,采用超声波法快速制备了高岭土/二甲基亚砜插层复合物,用X射线衍射和红外光谱进行了表征.通过正交实验分析了反应时间、超声波强度、含水量和反应温度等因素对插层率的影响.结果表明:反应时间从1 h增加到5h可使插层率增加53.44%,影响最为显著;超声波强度次之;由于实验用高岭土含水量较多,使得水的影响弱化;而超声波提供的局部高温高压的特殊环境,使温度对反应的影响最小.最优化条件为:反应时间4h,超声波强度为200 W,含水量10%、温度为90℃,在此条件下,插层率达到92%以上.     

置换插层制备高岭石--甲醇复合物的机理

分别以高岭石--二甲基亚砜插层复合物和高岭石--尿素插层复合物为前驱体,采用多次逐步置换插层方法制备高岭石--甲醇插层复合物。通过X射线衍射和红外光谱测定不同插层阶段产物的结构,对不同前驱体制备高岭石--甲醇插层复合物的置换插层机理进行了探讨。结果表明:前驱体不同,其置换过程行为不一样。以高岭石--二甲基亚砜插层复合物为前驱体,甲醇分子首先以分子状态进入层间,随着置换次数和时间的增长,逐渐以化学键结合于层间,表现为变化较大的层间距;以高岭石--尿素插层复合物为前驱体,甲醇分子直接以化学键结合于层间,表现为比较稳定的层间距。红外光谱研究表明甲醇分子主要与高岭石晶层中的内表面羟基发生作用,形成新的化学键接枝于高岭石层间。     

超声波法制备高岭石插层复合物

用超声波法制备了高岭石插层复合物.利用红外光谱、X射线衍射和透射电子显微镜分析了不同产地高岭石结构的差异、插层效果以及它们之间的关系.比较了不同类型插层剂与高岭石的插层产物、插层效果及插层机理.结果表明:相同条件下,多水高岭石(埃洛石)和结构压力大的管状高岭石比普通高岭石更易于插层.在60℃,3 h,超声波条件下,将高岭石/二甲基亚砜(dimethylsulphoxide,DMSO)作为媒介,采用两步插层法快速制备高岭石/乙醇前驱体,但DMSO的插层率优于乙醇的.甲醇钠与苏州高岭石作用后,使部分苏州土片层间剥离.     

高岭石/苯甲酰胺插层复合物的制备与表征

以高岭石／二甲亚砜作为前驱物,用熔融插层法成功制备了高岭石／苯甲酰胺插层复合物,产物用X射线粉晶衍射和Fourier变换红外光谱进行了表征。实验结果表明：高岭石／苯甲酰胺插层复合物中,高岭石的层间距扩张到1.428nm,插层率达到了82．5％;苯甲酰胺分子的氨基与高岭石的内表面羟基形成了氢键,苯甲酰胺分子可能以单分子层垂直排列于高岭石层间。高岭石／苯甲酰胺插层复合物在140～180℃的温度范围内,会发生苯甲酰胺的脱嵌过程。     

高岭石/酒石酸插层复合物的制备与表征

介绍了二甲亚砜(DMSO)取代法制备高岭石/酒石酸(标记为K/T)插层复合物.产物经XRD-6000粉晶衍射和傅立叶变换红外光谱表征.XRD表明:高岭石层间距由0.72 nm扩张到1.09 nm,插层率达50%.红外光谱表明:酒石酸分子的羰基与高岭石的内表面羟基形成了氢键,而羟基与高岭石的硅氧面的氧形成了氢键.酒石酸分子以单分子层平铺于高岭石层间.     

高岭石/丙烯酰胺插层复合物的微波制备及其表征

高岭石及其有机插层复合物在高性能陶瓷领域有着良好的应用前景。本文利用微波技术,以DMSO作为前驱体,制备高岭石/丙烯酰胺插层复合物,发现微波对丙稀酰胺的插层反应具有相当明显的促进作用,反应时间从通常的几天缩短到几个小时。采用X-射线衍射、FT-IR光谱、TG等技术对其进行表征。结果表明:反应2小时后,该插层复合物的层间距即可扩大为1.139nm,其键合方式发生了改变,形成新的氢键。这为工业生产高岭石有机插层物以及制造纳米级高岭土提供了高效的新途径,并为进一步生产高性能陶瓷方面打下了基础。     

高岭石/甘氨酸插层复合物的制备与表征

通过取代法成功地将甘氨酸插入到高岭石层间，制备出高岭石／甘氨酸插层复合物，XRD显示插层复合物1．0nm出现衍射峰，红外光谱表明甘氨酸分子中的N、O原子与高岭石片层间离子形成了氢键。     

高岭石-氨基硅烷插层复合物的制备与表征

以高岭石-甲醇(K-M)复合物为前驱体,利用置换法于常温下制备了3种高岭石-氨基硅烷插层复合物。用X射线衍射、Fourier变换红外光谱仪、透射电子显微镜、热分析仪等对复合物进行了表征。结果表明:3种高岭石-氨基硅烷插层复合物的层间距均扩大至2nm以上,插层率都大于95%。3种氨基硅烷分子均和K-M前驱体的甲氧基共同存在于高岭石层间,均呈两层倾斜排列,倾斜程度不同。氨基硅烷的插入破坏了高岭石层间的氢键,加剧了高岭石自身结构中硅氧四面体片层与铝氧八面体片层之间的错位,使得复合物片层出现不同程度的卷曲变形。3种高岭石-氨基硅烷插层复合物的热分解过程均分三步进行:表面水的蒸发及层间甲氧基的脱嵌分解、插层剂氨基硅烷分子的脱嵌、高岭石脱羟基。     

高岭石/苯甲酰胺插层复合物的制备和表征

在60℃下,高岭石与二甲基亚砜反应制备高岭石/二甲基亚砜插层复合物,使用X衍射分析、热分析、红外光谱分析对其进行表征。在140℃下,苯甲酰胺与高岭石/二甲基亚砜插层复合物反应4 d,得到高岭石/苯甲酰胺插层复合物,对其进行表征,然后与高岭石/二甲基亚砜插层复合物进行对比。结果表明：在没有二甲基亚砜作为前驱体的情况下,苯甲酰胺不能与高岭石直接进行反应;高岭石/苯甲酰胺插层复合物结构的稳定性好,是由于苯甲酰胺插层内羰基中的氧原子与高岭石层间表面上的铝硅酸盐形成氢键。     

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.     

PAN/高岭石插层共混体系的制备与表征

用二甲基甲酰胺(DMF)对高岭石进行改性,改性的高岭石与聚丙烯腈(PAN)通过溶液插层制得共混复合物.用红外光谱和X射线衍射对复合物样品进行了结构分析与表征,结果显示:聚丙烯腈大分子插入到了高岭石片层之间,使高岭石层间距有一定程度的增大.对插层复合物的热稳定性和燃烧性能进行了研究,结果表明:共混复合物的的热分解温度提高,耐热性提高;同时,共混复合物的阻燃性能得到一定程度改善,极限氧指数从18.2%提高到了22.3%.     

PP/PS/纳米插层高岭土复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯/聚苯乙烯/二甲基亚砜插层改性高岭土（PP/PS/K-DMSO）复合材料。研究了不同用量K-DMSO对PP/PS共混材料的结构及性能的影响。结果表明,随着K-DMSO的加入,复合材料的加工性能、力学性能、热性能均得到提高;与PP/PS共混材料相比,在K-DMSO的加入量为6 %（质量分数,下同）时,熔融流动速率增加了2.925 g/(10min),冲击强度提高了48.8 %,弯曲强度提高了24.1 %。扫描电镜分析表明,K-DMSO的加入,使PP与PS两相界面模糊,PS分散相尺寸减小,增加了PP、PS的相容性。     

PP/纳米有机高岭土复合材料的制备及性能

以二甲基亚砜(DMSO)改性的高岭土作前躯体,采用熔融插层法制备聚丙烯(PP)/纳米有机高岭土复合材料.采用FTIR、XRD、SEM等方法对其结构与形态进行表征,结果表明:聚丙烯已成功进入到高岭土片层间,层间距扩大到1.123 nm,插层率为73%;性能测试结果表明:改性高岭土的加入在不同程度上提高了PP的冲击性能和热性能.     

二甲基亚砜的生产与消费

分析了国内外二甲基亚砜的消费市场情况，介绍了二甲基亚砜的生产工艺，对国内发展二甲基亚砜生产技术提出了合理建议。