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。     

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。     

St-PMI-AN/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

采用乳液插层聚合的方法制备了苯乙烯（St）-N-苯基马来酰亚胺（PMI）-丙烯腈（AN）/蒙脱土纳米复合材料,并对复合材料的结构、热性能及力学性能进行了表征.结果表明,与蒙脱土插层复合后,复合材料的综合性能有很大提高.采用未经有机化处理的蒙脱土（MMT）制备St-PMI-AN/MMT纳米复合材料,制备工艺比采用有机化蒙脱土（OMMT）简单,而且得到的复合材料的综合性能与St-PMI-AN/OMMT相当,甚至其冲击强度略高.     

聚氯乙烯/极性单体改性蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

用甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸等极性小分子对钠基蒙脱土（Na^＋-MMT）进行处理,得到改性的有机蒙脱土（OMMT）,用熔融复合法制备了聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料.力学性能测试发现,复合材料的拉伸及冲击性能较纯PVC都得到提高.通过XRD、TEM等方法对材料的微观结构进行表征,发现所得材料为剥离型复合材料.并用DSC测试了复合材料的玻璃化转变温度（Tg）.     

十一氨基十一酸改性蒙脱土的制备及其表征

以阳离子表面活性剂—十一氨基十一酸对钠基蒙脱土(Na-MMT)进行了改性。对制得的阳离子有机蒙脱土(OMMT)进行了红外光谱(IR)、XRD分析以及粒径分布测试,分析结果表明,阳离子表面活性剂已进入蒙脱土的片层间,将蒙脱土片层间距撑大,并且OMMT由亲水性变为了亲油性,这为聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料和防沉剂的开发提供了一个新的方向。     

聚苯乙烯/蒙脱土复合材料的制备及表征

用本体聚合法制备了聚苯乙烯/蒙脱土复合材料,通过FTIR对有机改性蒙脱土的结构进行了表征,用XRD表征了纳米复合材料的结构,用TGA、DTA袁征了纳米复合材料的热稳定性.结果表明,聚苯乙烯可插层于含双键的咪唑盐表面活性剂改性的蒙脱土中,复合材料的热稳定性得到了较大的提高.     

CO_2插层作用下有机蒙脱土膨胀/结构行为的分子模拟

运用蒙特卡洛分子模拟方法,依据能量最小原则,从微观水平研究了二氧化碳环境下钠蒙脱土及表面活性剂改性有机蒙脱土的膨胀性能和层间结构。模拟结果表明,蒙脱土晶面间距随着层间二氧化碳含量增加而膨胀增大,其中有机蒙脱土表现出更强烈的膨胀性能。通过结构分析,层间二氧化碳随着蒙脱土晶面间距的增大而出现明显的多层分布现象,其中层间表面活性剂随着二氧化碳含量的变化而形成不同的结构形态。     

有机改性蒙脱土对污水处理研究进展

蒙脱土因具有层间距可调、良好的吸附性和离子交换性等优点,在污水处理上引起人们的广泛关注。天然蒙脱土存在亲水性强、吸附效率低、选择吸附性差等缺点,严重限制了蒙脱土对污水的处理能力。但天然蒙脱土经有机化改性后,可极大的提升蒙脱土的吸附性能。从表面活性剂、偶联剂及天然聚合物为有机改性剂出发,综述了近年来国内外有机蒙脱土对污水中污染物(包括重金属离子、染料、酚类化合物,多环芳烃等)处理的最新研究进展,并分析了有机蒙脱土对污染物的吸附机理,最后对有机蒙脱土复合材料未来发展方向及应用前景提出了展望。     

磺化聚联苯醚砜／改性蒙脱土复合质子交换膜的研究

对蒙脱土进行了有机磺酸化改性和结构表征，并用于对磺化聚联苯醚砜膜的杂化改性，同时制备了改性蒙脱土（SMMT），磺化聚联苯醚砜（SPSU）复合质子交换膜，对它们进行的物化和燃料电池性能研究结果表明：有机磺酸化改性使蒙脱土层间距有所增大，有利于改善蒙脱土片层间的有机亲和性和质子传导能力；在SMMT／SPSU复合膜中含有较SPSU膜更多的键合水，使膜在升高温度下的含水率提高，改善了膜在高温、低湿度下的质子传导性能，有希望由此开发新的高温质子交换膜。     

有机改性蒙脱土的制备及其对聚乙烯-聚苯乙烯相态和力学性能的影响

利用Gemini表面活性剂对蒙脱土进行插层改性制备得到有机改性蒙脱土（OMMT）,采用溶液混合法制备了OMMT/聚苯乙烯（PS）母料,将OMMT/PS母料与聚乙烯（PE）熔融共混制备得到OMMT/PS-PE复合材料。研究了蒙脱土的插层改性对OMMT/PS-PE复合材料相形态和力学性能的影响。对OMMT进行FTIR、XRD、TG表征,结果表明Gemini表面活性剂成功插层进入蒙脱土层间。通过SEM和电子万能试验机研究了OMMT/PS-PE复合材料相结构、分散相粒径的及相态与力学性能之间的关系。结果表明,随着OMMT含量的增加,PS分散相的粒径逐渐减小;当OMMT含量为2.5wt%时,OMMT/PS-PE复合材料的相形态由“海-岛”转变为双连续结构。与未添加OMMT的PE-PS树脂相比,OMMT/PS-PE复合材料弯曲模量和断裂伸长率显著提高,分别提高了约18%和近50倍。      

有机化试剂结构对粘弹性大分子插层蒙脱土的影响

以Gemini季铵盐、十六烷基二甲基甜菜碱和十二烷基三甲基溴化铵为有机化试剂对蒙脱土进行有机化处理和粘弹性大分子插层反应,通过XRD分析测试手段,研究了有机化试剂空间结构大小及可反应基团获得的有机化蒙脱土结构差异,以及粘弹性大分子对不同有机化结构蒙脱土的插层行为,结果表明Gemini季铵盐对蒙脱土进行有机化处理效果最好,粘弹性大分子插层Gemini季铵盐有机化蒙脱土的插层量大于含可反应基团的十六烷基二甲基甜菜碱有机化蒙脱土以及十二烷基三甲基溴化铵有机化蒙脱土的插层量。     

Rapid modification of montmorillonite with novel cationic Gemini surfactants and its adsorption for methyl orange

A rapid method was developed to prepare organic montmorillonite (organo-MMT) using three novel Gemini surfactants by microwave irradiation of 1 h, which was more effective than conventional heating method of 8–48 h. The structure and morphology of organo-MMTs were characterized by XRD, FT-IR, TEM and SEM. The adsorption amount of Gemini surfactants on MMT and the thermal stability of organo-MMTs were investigated by thermogravimetric analysis (TGA). The results indicated that Gemini surfactants were more efficient than cetyltrimethyl ammonium bromide in the modification of MMT, the organoclays obtained by microwave irradiation method had larger layer spacing than those from traditional heating method. And with the increase of the dosage and chain length of Gemini surfactants, the amount of the intercalary or adsorbed surfactant on the organoclay gradually increased, whereas the thermal stability weakened appropriately. Besides, the adsorption results for methyl orange indicated that all organo-MMTs displayed more excellent adsorption capacities than unmodified MMT. The amount of methyl orange adsorbed onto the organo-MMTs increased proportionately with the increase of the amount or the chain length of Gemini surfactants. This study affords a rapid and efficient method to obtain the organoclay with large interlayer distance and strong adsorption capacity.     

蒙脱土的有机化处理及其在塑料改性中的应用

使用环氧化合物固相插层改性钠基（或钙基）蒙脱土,得到有机蒙脱土,提出了介孔化学反应解聚纳米软团聚体机理,经XRD和TEM测试分析,所得有机蒙脱土的层间距达到3.0-10.0nm。应用该有机蒙脱土与接枝聚烯烃制备的蒙脱土母粒改性PP、PA、PC等聚合物时,硅酸盐片层均能充分剥离。     

Investigation on the solubilization of polycyclic aromatic hydrocarbons in the presence of single and mixed Gemini surfactants

Water solubility enhancements of naphthalene (Naph), phenanthrene (Phen) and pyrene (Py) by a series of single cationic Gemini surfactants (CG(s), s=4, 8, 12 and 16) as well as their equimolar binary combinations (CG(12-m), m=4, 8 and 16) have been investigated. The relationships between their surface properties and solubilizing capacities toward three polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) have been quantified and discussed. The selected single Gemini surfactants observably enhance the water solubility of PAHs following the order of Phen>Py>Naph except for CG(8) which has a superior solubilizing ability for Py. For the same organic compound, the solubilizing abilities of single Gemini surfactants are in tune with the order of variation tendencies of CMC values. However, the different mixed Gemini surfactant systems have shown selective solubilization on various PAHs which is not simply related to their mixed molar properties. Particularly, the CG(12-16) surfactant has relatively comparable solubilization on Py and inferior solubilization on Phen compared to all other investigated solubilizing systems. It is presumably attributed to the relationships between the structure of surfactants and the chemical nature of both solutes and surfactants. The analysis studied herein has provided valuable information for the selection of mixed Gemini surfactants for solubilizing water-insoluble compounds.     

OTAB有机化改性蒙脱土的研究

以十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)作插层剂,采用阳离子交换法对蒙脱土进行有机改性.用单因素实验轮换法考察固液比、配料比、时间、温度及pH值等条件对改性效果的影响,确定最佳实验条件.同时借助XRD、热失重及红外光谱对有机土的结构和性能进行了表征.实验表明,在最佳实验条件下,OTAB分子插入到了蒙脱土片层间,使层间距从1.081nm增大到2.025nm.在与环氧树脂基体复合后,d001衍射峰消失,表明有机土被充分剥离,与环氧具有很好的相容性.     

有机蒙脱土插层脲醛（OMMT／UF）树脂的制备与性能研究

实验采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)为改性剂,对蒙脱土(MMT)进行了有机化处理,得到了有机蒙脱土(OMMT),并采用聚合反应过程中的插层复合法制备了有机蒙脱土插层脲醛树脂(OMMT/UF)胶粘剂。通过XRD和SEM对OMMT的结构变化进行表征,结果表明:有机改性剂已进入OMMT的层间,OMMT具有较MMT优良的层间结构。考察了OMMT的投加量对OMMT/UF胶粘剂的各项性能的影响,结果表明OMMT加入量越大,越有利于增强除固化时间以外的各项性能,与UF胶粘剂相比,当OMMT质量分数为3%~5%时,得到的OMMT/UF胶粘剂的表观粘度提高了2倍,耐水时间增加了100 min左右,甲醛释放量降至了5.6 mg/L以下,但是固化时间则增加了近1倍。将OMMT/UF胶粘剂用于胶合板的压制,发现OMMT/UF胶粘剂能够改善板材的强度,同时减少板材甲醛的释放。     

阴-非离子型有机蒙脱石粉体的制备和表征

用阴离子表面活性剂硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磺酸钠分别与非离子表面活性剂曲拉通100组合,制备阴-非离子型有机蒙脱石粉体。通过X射线粉晶衍射分析,研究阴-非离子型有机蒙脱石粉体的制备、阴离子表面活性剂种类和蒙脱石类型对蒙脱石改性效果的影响。结果表明,3种阴离子表面活性剂均能进入蒙脱石层间,得到层间距分别为5.65、4.29、3.73 nm的阴-非离子型有机蒙脱石。用阴-非离子表面活性剂改性不同类型蒙脱石的研究结果表明,蒙脱石的膨胀容明显影响阴-非离子型改性剂改性蒙脱石的效果,并呈规律性变化,蒙脱石的膨胀容值越大,改性效果越好。     

不同结构修饰对蛭石插层效果的影响

采用盐酸、氯化钠、盐酸／氯化钠复合修饰方法分别对未膨胀蛭石和膨胀蛭石进行结构修饰,并通过十六烷基三甲基溴化铵有机插层处理制备了有机化蛭石。利用X射线衍射（XRD）和Fourier变换红外光谱（FTIR）研究了未膨胀蛭石和膨胀蛭石的层间结构,讨论了不同结构修饰对两种蛭石有机插层的影响。结果表明,膨胀处理对蛭石的层间距影响较小,但破坏蛭石晶层中的羟基。由于未膨胀蛭石和膨胀蛭石层间晶层结构的差异,两种蛭石应分别采用不同的结构修饰方法。未膨胀蛭石采用盐酸／氯化钠复合修饰后有机改性效果较好,其层间距可从1．48nm增大到4．29nm;而膨胀蛭石宜采用氯化钠修饰后有机改性,其层间距可从1．48nm增大到4．70nm。相比于未膨胀蛭石,膨胀蛭石有机化处理后具有更大的层间距。     

PEG/CPB复配改性二氧化铅电极的制备和性能

用电沉积法制备表面活性剂聚乙二醇（PEG）和溴化十六烷基吡啶（CPB）复配改性PbO₂电极,用SEM、XRD、电化学阻抗谱（EIS）和线性极化扫描（VA）等方法对其微结构和电化学性能进行了表征。结果表明,PEG/CPB复配改性在改善PbO₂镀层微结构中产生协同增效作用,使电极表面颗粒进一步细化均匀;复配改性电极明显提升了苯酚的催化降解活性,在2.5 h内对100 mg·L^-1苯酚溶液的降解率为98.7%。PEG/CPB复配改性电极电催化活性的提升与电极的活性表面积增大、电化学反应电阻减小和析氧电位的提高有关。     

酸酐固化环氧树脂-有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

以甲基四氢酸酐为固化剂,对含羟基长链烷基季铵盐改性蒙脱土-环氧树脂纳米复合材料的制备进行了研究。通过TEM、SEM、TGA和DMA等对其微观结构、热性能和动态力学性能等进行表征和分析。TEM结果表明:有机蒙脱土以纳米片层分散在环氧树脂基体中,形成了纳米复合材料;有机蒙脱土含量3wt％时,环氧树脂被同时增韧增强:冲击强度提高87.8%,拉伸强度提高20.9%。纳米片层蒙脱土的加入同时也改善了环氧树脂的热稳定性和动态力学性能;有机蒙脱土含量5wt%时,热分解温度提高24.7℃,热变形温度提高了8.7℃;在T<T_g时,环氧树脂的储能模量提高42.86%,在T>T_g时,提高229.8%;相应玻璃化转变温度T_g提高14.7℃。