酸度对蒙脱石和凹凸棒石及其复合黏土凝胶性能的影响

以辽宁喀左钠基蒙脱石、盱眙凹凸棒石为原料,探究溶液酸度(pH值)对蒙脱石、凹凸棒石及其复合黏土的悬浮液样品的结构和性能的影响,并以X射线衍射、透射电镜、显微电镜、Zeta电位分析对其凝胶性能进行测试和表征。结果表明,蒙脱石片层的剥离和分散程度、凹凸棒石的晶束解离和分散程度、Zeta电位绝对值均随着酸度的增大而增大;单组分凹凸棒石样品的黏度随酸度增大而先增大后减小,酸度为11. 3时黏度达到最大值516 mPa·s;蒙脱石及复合黏土样品的黏度、Zeta电位绝对值均随酸度的增大而显著增大;单组分蒙脱石样品酸度为12. 3时黏度值超过10 000 mPa·s,复合样品在酸度为13时黏度最大值为8 920 mPa·s;同样酸度条件下,复合黏土样品的黏度值较蒙脱石小,即凝胶性能较差。     

钠基、钙基蒙脱石低含水率状态下基质势能的多元动力学研究EI北大核心CSCD

基于分子动力学和元动力学(Metadynamics)的研究方法,探索了钠基蒙脱石和钙基蒙脱石在低含水率状态下的基质吸力,建立了含水率在5%~30%的土水特征曲线,通过曲线对比发现钠基蒙脱石与钙基蒙脱石的基质吸力均随含水率的升高而指数下降,并且在含水率小于20%时,钠基蒙脱石的基质吸力略小于钙基蒙脱石,含水率大于20%后钠基蒙脱石基质吸力略大于钙基蒙脱石。得到钠基蒙脱石在5%含水率时的基质吸力约为4.2 GPa,钙基蒙脱石在5%含水率时的基质吸力约为4.4 GPa。该研究结果为众多吸力测量的实验值和理论模型提出的预测值提供了参考。     

新型无机抗菌材料:载铜蒙脱石及其抗菌机理讨论

以内蒙赤峰蒙脱石为原料合成了载铜蒙脱石,它对革兰氏阴性菌E.coli和革兰氏阳性菌S.faecalis均有很强的抑止和杀灭作用,其抗菌能力大大优于载铜沸石,蒙脱石在载铜反应后矿物表面带有剩余正电荷,它的抗菌能力来自两方面因素,一方面是矿物对带相反电荷的细菌的吸附作用,另一方面是矿物释放出的铜离子对细茵的杀灭作用,这是载铜蒙脱石抗菌能力优于载铜沸石的本质原因。     

针对重金属的钠基蒙脱石的制备及其吸附条件研究

本文把提纯后的钙基蒙脱石在一定条件的基础上制备成钠基蒙脱石,对蒙脱石进行钠化改性、钠改性的试验结果显示提纯蒙脱石与5％浓度I~gNaOH溶液固液配比为1：10,PH=5．6,60℃下搅拌1h,离心后在80℃烘箱干燥后研磨得到钠改性后的蒙脱石,其中对cu2＋的吸附率为99．2％。     

层间阳离子对蒙脱石凝胶性能的影响

以4种不同产地的蒙脱石原矿为原料,制备不同价态6种金属层间阳离子的蒙脱石及其悬浮液,研究层间阳离子对蒙脱石的结构、形貌、Zeta电位、分散状态和凝胶性能的影响,以及各影响因素之间的关系。结果表明:蒙脱石原料产地对蒙脱石凝胶性能的影响不大;低价态层间阳离子的蒙脱石的水合离子半径较大,Zeta电位值高,悬浮液的分散性越好,黏度值大,凝胶性能好;对于同价态的阳离子的蒙脱石,其水合离子半径越大,凝胶性能越好。     

钠基与钙基蒙脱石插层牛血清白蛋白的比较研究

蒙脱石负载蛋白质的研究为纳米复合材料开发、药物的负载与缓释等方面研究奠定基础.为了进一步分析蒙脱石不同结构对蛋白质插层蒙脱石的影响,作者根据离子交换的原理,研究了在不同pH值条件下,牛血清白蛋白(BSA)插层钠、钙基蒙脱石的插层效果.研究发现,在pH值低于等电点时,钙基蒙脱石(Ca-MMT)与钠基蒙脱石(Na-MMT)插层效果差异明显;相同pH值下,Na-MMT插入的蛋白质比例高.FT-IR和UV-vis分析都显示蒙脱石颗粒的存在改变了蛋白质的结构;UV-vis分析显示,由于蒙脱石表面助色基作用,共轭效应加强,上清液中的蛋白质214nm吸收峰,产生了明显的红移;氢键等的破坏则导致蛋白质部分螺旋结构消失而使蒙脱石层间缓释出来的蛋白质吸收峰发生明显的蓝移.Ca-MMT与Na-MMT对牛血清白蛋白结构变化的作用程度存在差别.     

头孢拉定/蒙脱石插层化合物的制备

采用医药级蒙脱石和钠基蒙脱石作载体材料, 通过溶液插层法制备了头孢拉定/蒙脱石插层化合物. 采用紫外分光光度法定量计算其载药量, 采用X射线衍射和傅立叶红外光谱测试定性分析其结构, 研究其层间结构变化情况. 结果表明, 头孢拉定与蒙脱石发生插层反应主要是由于离子交换作用, 简单的物理混合不能使二者发生插层反应. 钠化后的医药级蒙脱石有较好的离子交换特性, 易于发生插层反应. 医药级蒙脱石和头孢拉定在水中进行插层反应后, 蒙脱石的层间距减小; 而钠基蒙脱石和医药级蒙脱石钠化改性后制备的插层化合物层间距均增大.     

钛交联蒙脱石纳米复合材料的合成与物理性能

以经过精制的湖北钠基蒙脱石为基质材料,以钛酸正丁酯为钛源,制备了钛交联蒙脱石纳米复合材料(Ti-PILCs);并利用XRD、TG-DSC、FT-IR、N2吸附脱附等分析手段对材料进行了结构性能表征.结果表明:Ti-PILCs的层间距从钠基蒙脱石的1.28nm最高可增加至3.74nm;Ti-PILCs的热失重比精土大,且在970℃之前具有较好的热稳定性;比表面积从精土的31.6m2/g增大到Ti-PILCs的S60℃=415.1m2/g;Ti-PILCs以中孔孔径为主;同时还具有Ti-O键和Ti-O-Si键的红外振动峰.     

蒙脱石表面电荷特性研究及模拟

以钠基蒙脱石为研究目标,利用酸碱电位滴定方法并结合表面络合模型,对蒙脱石表面电荷特性进行了实验研究及理论计算。结果表明,溶液离子强度为0.1,0.01和0.001 mol/L,蒙脱石的表面零净质子电荷点(pH_(PZNPC))分别为6.26,7.47和8.18,并且pH_(PZNPC)与溶液离子强度的对数呈良好的线性关系;pH值pH_(PZNPC),蒙脱石的质子化反应发生在结构电荷位和可变电荷位,pH值pH_(PZNPC),蒙脱石的去质子化反应则主要发生在可变电荷位。在质子化-去质子化反应中,蒙脱石表面的结构电荷不会被中和。     

纯钛超声微弧氧化-化学镀铜涂层的制备及抗菌性

为了赋予纯钛口腔种植体表面涂层生物活性及抗菌性,发挥酸蚀、微弧氧化技术、碱处理及化学镀铜技术各自优势,在TA2纯钛表面制备载铜生物涂层。研究了镀铜时间和温度对载铜含量及涂层表面形貌、结合力和抗菌性的影响。结果表明:钛基体酸蚀获得表面腐蚀均匀的微纳米结构,为超声微弧氧化提供了更多的氧化物生长空间;钛超声微弧氧化涂层碱处理使陶瓷层Ti O2活化,并利于载铜;利用多孔涂层进行化学镀铜时,涂层中铜元素含量随化学镀铜温度的升高和时间增长而增大,而涂层结合力随着化学镀铜时间增长而下降;50℃下化学镀铜3 min时,涂层抗菌率为98.3%,表面铜含量适宜,载铜破坏生物膜的形成使细菌黏附的微环境发生改变,造成细菌难以正常生长,实现了抗菌效果。     

不同蒙脱土对Al(OH)_3/乙烯-醋酸乙烯酯复合材料力学性能和阻燃性能的影响

对比研究了钙基蒙脱土(Ca-MMT)和有机改性的钠基蒙脱土(Na-MMT)对Al(OH)_3/乙烯一醋酸乙烯醋(EVA)复合材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能的影响。采用熔融插层法制备MMT-Al(OH)_3/EVA复合材料。用XRD和TEM进行微观结构表征。结果表明:两种MMT在复合材料中均表现为一定程度的剥离分散状态,其中Ca-MMT的剥离片层相对尺寸更小。测试显示,Ca-MMT-Al(OH)_3/EVA的拉伸强度、热稳定性均高于Na-MMT-Al(OH)3/EVA;在燃烧过程中,加入Ca-MMT的Ca-MMT-Al(OH)_3/EVA复合材料热释放更低,形成的炭层隔热效果更好,表现出更优异的阻燃性能;同时火灾性能指数(FPI)提高,火灾危险性明显降低。分析原因是Ca-MMT中的Ca~(2+)在燃烧成炭中具有促进作用。     

盐酸西替利嗪/蒙脱土纳米复合物的制备及其结构与性能

以钙基蒙脱土为原料,采用微波-力化学法制备钠基蒙脱土(MMT)。采用溶液离子交换法制备盐酸西替利嗪(CTH/MMT) 纳米复合物,研究了MMT 对CTH 的吸附规律。利用XRD、FTIR、TG等分析了CTH/MMT复合物的结构。通过体外人工模拟胃、肠液中的释放实验表征了CTH/MMT的缓释效果、缓释机制及其动力学。结果表明,CTH插层于MMT层间,层间距由1. 25 nm增至2. 13 nm。MMT对CTH 插层吸附等温线符合Freundlich吸附等温方程,其吸附动力学符合二级动力学方程。体外的缓释试验表明,CTH/MMT具有良好的缓释效果,MMT可作为盐酸西替利嗪的控释载体材料。      

聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的力学性能和流变性能

制备了聚乙二醇(PEG)、聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物(PLA-PEG)插层的钠基蒙脱土、有机蒙脱土(OMMT)两类复合助剂。X射线衍射(XRD)分析结果表明,经过处理的蒙脱土层间距增大;通过熔融共混法将复合助剂与聚乳酸(PLA)共混制备PLA/MMT复合材料,研究了PLA/MMT复合材料的力学性能,动态流变性能。结果表明,复合助剂的加入可以提高聚乳酸的断裂伸长率、拉伸强度以及聚乳酸的复数黏度、储能模量和耗能模量。     

聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的冷结晶及熔融行为

采用熔融插层法制备了插层型的聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料(PLA/MMTs)。利用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射(XRD)对该纳米复合材料的结晶及熔融行为进行了研究。结果表明,PLA/MMTs复合体系不能从熔体冷却结晶,但可在较慢的升温过程中固态下冷结晶;蒙脱土不会改变PLA基体结晶的α晶型,但具有异相成核作用,促进了PLA基体的冷结晶在更低的温度下进行;复合体系在较慢升温速率下的双重熔融现象源于原始晶粒熔融重结晶行为。     

层柱粘土与膨胀阻燃剂在聚乙烯醋酸乙烯酯中的协同作用EI北大核心CSCD

层柱粘土不仅可以发挥粘土本身的阻隔作用,还具有层柱结构的催化作用,从而有望在膨胀阻燃聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA)中发挥协同作用。文中以铝、钛、铁聚阳离子交联剂作为柱撑,分别制备具有催化作用的铝、钛、铁层柱粘土(Al-MMT、Ti-MMT、Fe-MMT)。结果发现层柱粘土的层间距明显扩大,其中Al-MMT的层间距为1.82nm,比表面积为250.9m^2/g,均明显大于Ti-MMT、Fe-MMT以及Na-MMT。将它们与膨胀阻燃剂(IFR)协同阻燃EVA。结果表明,在EVA中仅添加质量分数12%IFR和质量分数1%Al-MMT即通过UL-94V0级别的测试,其他体系则无法通过,说明Al-MMT在该体系中具有最好的协同作用。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备及结构

本文对钠基蒙脱土(Na—MMT)和经有机化处理过的有机蒙脱土(Org—MMT)分别与PP熔融共混进行研究，发现钠基蒙脱土和有机蒙脱土对PP力学性能有大幅度提高。同时，Na-MMT诱发了PP部分结晶晶型转变，经X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)观察，发现Na—MMT和Org-MMT填充PP的粒子形态和界面形态有显著差别。     

以冰晶体为模板制备蒙脱石质介孔材料及表征

探索了以冰晶体为模板制备钠基蒙脱石质(Na-MMT)介孔材料的可行性. 当蒙脱石(MMT)微凝胶分散液的浓度控制在1.8%~2.1%范围, MMT微粒在0.15~0.60μm之间时, 冻干后的MMT微粒呈层状分布, 且具有宏观层状组装纹理. MMT多孔结构体系中存在着介孔结构, 介孔孔径主要分布在35~45nm, 介孔孔隙呈现出楔形特征. 其晶胞层间距d(001)由1.238nm 增至1.901nm, 比表面积由原始的16.5m²/g增至213.6m²/g.     

蒙脱土填充补强丁苯橡胶及对橡胶硫化特性的影响

以十八烷基三甲基溴化铵为插层处理剂改性蒙脱土。分别采用有机蒙脱土(C₁₈-MMT) 和Na-蒙脱土(Na-MMT) 填充补强丁苯橡胶, 用XRD 和TEM 对复合材料的结构进行表征。结果表明: 蒙脱土在橡胶基体中的分散取决于蒙脱土的亲油性, 亲油性越强, 蒙脱土的片层在橡胶中的分散越均匀, 完全有机化处理的蒙脱土能够被剥离成厚度为20 nm 左右的片层并均匀分散在橡胶基体中。蒙脱土的存在对橡胶的硫化反应有一定的影响, 有机蒙脱土对橡胶硫化反应有催化作用, 但不改变硫化反应的活化能; Na-蒙脱土片层阻碍了橡胶的硫化交联, 使交联反应对温度的敏感性降低, 导致表观活化能减小。有机蒙脱土填充补强丁苯橡胶, 由于提高了橡胶的交联密度, 同时有机蒙脱土具有高比表面积和滑移性, 大大提高了橡胶的机械性能, 其拉伸强度和300 %定伸应力与炭黑N330 补强橡胶相当, 而断裂伸长率较炭黑补强橡胶有大幅度的提高, 在替代炭黑作为橡胶的补强剂方面具有广泛的应用前景。