酸-镁改性蒙脱土的制备及对磷酸盐吸附性能的研究

以蒙脱土为原材料，盐酸和七水合硫酸镁为改性剂，通过浸渍法合成酸-镁改性蒙脱土(MgHMT)，研究其对磷酸盐的吸附性能。并结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、比表面积与孔径分析(BET)和X射线光电子能谱分析(XPS)对其进行形貌结构分析。结果表明，改性前后材料的表面结构无明显变化，但其比表面积减小，平均孔径增大，Mg²⁺以插层电子的形式负载到蒙脱土上。酸-镁改性蒙脱土对磷酸盐的吸附可在10 min内达到平衡，吸附过程符合Langmuir吸附模型，其吸附性能相比改性前提高2.1倍。吸附过程以化学吸附为主，氨氮的存在有助于磷酸盐的吸附。     

聚丙烯酰胺/蒙脱土复合材料结构研究

用红外(FT—IR),X射线衍射(XRD),核磁共振(NMR,633C,^27Al,^29Si)对电子束和紫外辐照制备的纳米结构聚丙烯酰胺／蒙脱土复合材料进行了表征。结果表明,丙烯酰胺以双分子层嵌入蒙脱土层间形成复合体,使蒙脱土层距由1．25nm增大到2．09nm。在复合材料中丙烯酰胺有三种形式：嵌入蒙脱土层间,通过氩键结合在蒙脱土表面和“自由”聚合物。     

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。     

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。     

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°。     

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。     

蒙脱土插层纳米复合材料改性涂料研究

采用双子季铵盐（GeminiC1）6表面活性剂和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）表面活性剂分别与钠基蒙脱土（Na-MMT）进行阳离子交换后,制备了新的有机蒙脱土（GeminiC16-MMT和CTAB-MMT）,通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）等对有机蒙脱土进行表征并对其分散性做了测试。又用蒙脱土插层纳米复合材料改性水性涂料,并进行了性能测试表征,结果显示,经改性涂料的性能均有不同程度的提高。     

聚吡咯/蒙脱土纳米复合材料的表征与复合机理

以水为介质，用化学氧化就地吸附聚合法(in：situpolymerization)制备了聚吡咯(PPy)／蒙脱土(MMT)纳米复合导电材料。利用红外光措(FT-IR)、热失重(TGA)、X射线衍射(XRD)和四探针技术表征了材料的组成、结构和性能。结果表明PPy键已进入MMT内层空间，二者达到了纳米级复合。纳米复合材料的电导率已达50S／cm。     

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。     

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,利用溶胶-凝胶和催化炭化技术制得复合多孔炭材料。通过扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱分析(FT-IR)等手段对材料进行表征,考察了复合炭材料对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,蒙脱土和淀粉以插层形式复合,形成片层状结构,提高了对亚甲基蓝的吸附速率和吸附量,在污水处理领域具有潜在的应用价值。     

高分子乳液/蒙脱土杂化物对废纸纤维的增强作用

通过乳液聚合制备了高分子乳液/蒙脱土杂化物,采用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)等表征了杂化物的结构。研究了高分子乳液/蒙脱土杂化物对废纤维物理性能和防水性能的影响。结果表明,高分子乳液/蒙脱土杂化物中蒙脱土的分散主要以插层型、剥离型和聚集体的形式存在。当高分子乳液/蒙脱土杂化物中蒙脱土含量为质量分数3%时,它对废纸纤维物理性能的增强效果最好,并能大大提高废纸纤维的防水性能。     

MnO2负载蒙脱土的制备表征及其吸附性能

以化学法直接制备了MnO2负载蒙脱土复合吸附荆,采用X射线衍射和红外光谱等手段对其进行了表征,并以酸性大红3R为目标分子,进行了复合吸附剂的吸附性能实验研究,并对其吸附机理进行了讨论.结果表明,负载在蒙脱土上的MnO2为δ型,且表面含有丰富的羟基(Mn-OH).该复合吸附剂具有较快的吸附速度,吸附动力学数据很好地符合Lagergren二级速率方程,吸附模型符合Langmuir吸附等温式.常温条件下及pH为5～10范围内,MnO2负载蒙脱土用量为1.0g,酸性大红3R的浓度为40mg/L,吸附150min时,对酸性大红3R的去除率可达98.48%.     

丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的结构及性能研究

通过机械共混法制备了丁腈橡胶/有机蒙脱土(NBR/OMMT)纳米复合材料.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)表征了复合材料的纳米结构.通过硫化仪研究了有机蒙脱土用量对复合材料硫化性能的影响,同时研究了复合材料的力学性能、热空气老化性、耐油性和热稳定性.结果表明:有机蒙脱土的加入在一定程度上提高了复合材料的力学性能,热空气老化性,耐油性及热稳定性,而且对复合材料的硫化性能有明显的影响.     

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。     

改性蒙脱土处理含油废水的研究

以蒙脱土为基质,通过浸渍法将表面活性物质对蒙脱土进行功能化修饰后,研究改性后蒙脱土对废水中油类物质的脱除效率。研究了表面活性剂链长、改性蒙脱土用量、吸附时间、温度、废水pH及蒙脱土修饰前后对废水中除油率的影响。结果表明,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性蒙脱土用量为2.0g(25mL含油水样),35℃,搅拌90min,pH=7,废水中油的脱除率达90.32%。本研究将对化工行业废水中油的深度脱除具有重要的应用价值。     

阳离子表面活性剂对钠基蒙脱土的插层改性研究

用十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)通过离子交换法对钠基蒙脱土成功进行了有机化插层改性. 红外分析结果表明: OTAC与蒙脱土之间发生了反应, X射线衍射(XRD)分析结果显示随OTAC浓度的提高, 蒙脱土的(001)晶面间距逐渐扩大, 最大值可增至3.80 nm; 基于以上分析研究, 假定了OTAC分子在蒙脱土片层间的排列分布状态. 扫描电镜(SEM)观察到改性前后蒙脱土的表面形貌发生了显著变化, 改性前蒙脱土团聚成大小不一的致密堆积颗粒, 而改性后的蒙脱土被剥离为松散的鱼鳞片状; 接触角测试和沉降实验结果表明, 改性后钠基蒙脱土的表面润湿性由亲水性转变为亲油性.     

原位插层聚合尼龙6/超分散有机蒙脱土剥离型纳米复合材料的结构和性能

采用原位插层聚合法制备了尼龙6/蒙脱土剥离型纳米复合材料,讨论了超分散有机蒙脱土的用量对复合材料性能的影响,用动态力学分析(DMA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段研究了纳米复合材料的结构和性能。结果表明,有机蒙脱土加入量为3%(质量分数,下同)时,复合材料综合性能最佳;有机蒙脱土的加入大大提高了尼龙6的综合性能,并提高了尼龙6的储能模量和玻璃化温度。有机蒙脱土在尼龙6基体中有良好的分散性和相容性,蒙脱土片层被完全剥离,在尼龙6基体中实现了纳米级分散。     

蒙脱土对聚羧酸减水剂的吸附行为研究

为揭示聚羧酸减水剂对砂石含泥量敏感机理,本实验研究了聚羧酸减水剂在蒙脱土上的吸附行为.采用紫外分光光度法,系统研究了聚羧酸减水剂溶液浓度、吸附时间和温度对蒙脱土吸附聚羧酸减水剂的过程及其吸附量的影响;利用Fourier红外光谱,表征分析了聚羧酸减水剂嵌入蒙脱土内部微观结构变化.结果表明:聚羧酸减水剂溶液浓度对蒙脱土层间吸附量影响较小;一定浓度的聚羧酸减水剂在蒙脱土表面的吸附量随吸附时间变化具有饱和吸附性;吸附时间小于90 min时,随时间延长,层间吸附量增大变化明显;吸附温度升高,聚羧酸减水剂在蒙脱土上的表面吸附和层间吸附量均增大;吸附聚羧酸减水剂后的蒙脱土,具有明显的减水剂特征吸收峰,聚羧酸减水剂嵌入了蒙脱土内部.聚羧酸减水剂在蒙脱土上的吸附为表面吸附和嵌入吸附.降低聚羧酸减水剂溶液浓度、缩短吸附时间、降低吸附温度,有利于减少聚羧酸减水剂在蒙脱土表面上的吸附;缩短吸附时间和降低吸附温度,可有效减少聚羧酸减水剂嵌入蒙脱土的驱动力,降低嵌入吸附量;最终达到提高聚羧酸减水剂对砂石含泥量适应性的目的.     

生物活性玻璃的表面修饰及其细胞相容性

采用硅烷偶联剂对生物活性玻璃(BG)进行表面修饰以改善其与高分子的亲和性。通过溶胶凝胶法制得BG, 将氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)键连到BG表面, 采用FTIR、 TG、 激光粒度仪等对修饰前后的BG进行表征, 并通过细胞实验对材料的细胞相容性进行初步研究。结果表明, 修饰后BG的FTIR图谱上出现归属于C—H的伸缩振动吸收峰, 在DTG曲线上观察到明显的有机基团燃烧失重峰, 表明APTES接枝到生物玻璃表面; 而MC-3T3细胞增殖测定和SEM结果显示经表面修饰后的BG更有利于细胞的生长增殖。      

蒙脱土/硅烷改性木粉/PVC复合材料

用硅烷YH-62 对木粉(WF) 和插层蒙脱土(OMMT) 进行表面改性, 熔融共混挤出制备了OMMT/ 硅烷改性木粉(STWF) / 聚氯乙烯( PVC) 复合材料。分析了硅烷改性和添加蒙脱土含量对材料力学性能的影响。用X射线衍射(XRD) 、透射电镜( TEM) 和扫描电镜(SEM) 观察了蒙脱土的插层和分散效果, 用傅立叶红外光谱( FTIR) 、X 射线光电子能谱(XPS) 研究了硅烷改性效果, 分析了表面接枝反应机理。结果表明, 硅烷偶联剂与木粉形成了有效的化学键, 并能够与OMMT 表面产生化学连接, 改善木粉与PVC 及蒙脱土间的界面相容性, 提高了木塑材料的力学性能。在适量加入OMMT 后, 木塑材料的力学性能得到了进一步改善。但含量过高, 会形成厚界面层, 甚至使OMMT 和木粉团聚, 分布不均匀, 引起性能降低。