HDTMAB改性蒙脱石对苯酚的吸附实验研究

以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)为柱撑剂对怀俄明钠基蒙脱石进行改性,获得了不同质量浓度的有机改性黏土(0.5～2 5CEC).通过对改性蒙脱石吸附苯酚的XRD、TEM和热重分析的实验研究,发现改性后蒙脱石的层间距明显增大.实验结果表明随着改性活性剂质量浓度的加大,HDTMAB有机离子逐渐由单层变为双层直至三层.有机蒙脱石去除水溶液中苯酚的能力也相应地得到了很大的提高,吸附效果明显增强.     

十二烷基三甲基氯化铵与四甲基氯化铵改性钠基蒙脱石的性质研究

利用十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)和四甲基氯化铵(TTAC)分别对钠基蒙脱石(Na-MMT)进行有机改性,合成了DTA-MMT和TTA-MMT两种蒙脱石复合材料.采用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)等实验表征技术,以及蒙特卡洛(MC)模拟理论计算手段,对两种改性蒙脱石体系进行比较研究,探索了季铵盐添加量以及季铵盐烷基链长的变化对改性蒙脱石的片层空间结构与热力学性质的影响.研究表明,改性后的两种蒙脱石层间距均有一定程度的增大,当插层量增大时,具有长链烷基季铵盐的DTA-MMT体系对蒙脱石片层空间的撑大作用明显好于TTA-MMT体系;与自由相的季铵盐相比,插层季铵盐热分解温度显著提高,表明改性蒙脱石有利于其热稳定性的提升;此外,蒙特卡洛模拟得到的蒙脱石层间距数值与实验XRD表征结果具有很好的一致性,为进一步合理解释TGA与XRD等实验表征结果奠定了基础.     

环氧树脂-蒙脱石纳米复合材料制备与形成机理

首先用有机胺对蒙脱石 ( Na-基膨润土 )通过离子交换反应进行改性 ,然后将改性后的蒙脱石与双酚 A型环氧树脂在搅拌下充分混合 ,热模浇铸 ,制备出环氧树脂 -蒙脱石纳米复合材料 ,讨论了影响材料形成的各种因素 .利用 TGA、XRD、TEM、DMA等手段表征了材料的结构和性能 ;并对其形成机理进行了初步探讨 .定量计算结果表明 :形成纳米复合材料的推动力是环氧树脂在蒙脱石晶层间的固化反应热     

季铵盐改性蒙脱石对五氟尿嘧啶的吸附和释药性能

以钠基蒙脱石为原料,用十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)进行有机改性制备季铵盐改性蒙脱石(CMMT),之后吸附五氟尿嘧啶(5-FU),再用海藻酸钠(SA)进行包衣,最后测定该载药凝胶球的释药性能.考察p H值和释放时间等因素对载药凝胶球体外释放5-FU的影响规律,通过三种体外释放模型对其释药数据进行拟合,探讨了凝胶球中5-FU的释放机理,说明了季铵盐改性蒙脱石作为5-FU治疗结肠癌控释载体材料的可行性.结果表明:CMMT/SA对5-FU的载药量远大于MMT/SA,其载药量可达到0.6827 g/g;而载药凝胶球中5-FU的体外释放能力主要受释放介质p H值的影响,当p H 7.4时,5-FU/CMMT/SA中5-FU的累积释放率最大,可达到77.10%,在p H 1.5时的结果最小;一级动力学模型能比Korsmeyer-Peppas模型和Higuchi模型更好地拟合5-FU在不同p H下的体外释放情况.     

柱化剂中Fe/Al摩尔比对聚合羟基铁铝改性蒙脱石吸附Cr(Ⅵ)的影响研究

以天然蒙脱石为原料,采用离子交换法分别制备了7种不同Fe/Al摩尔比的聚合羟基铁铝复合蒙脱石,并利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和Zeta电位仪对改性前后的蒙脱石进行表征,采用拟一级动力学模型和拟二级动力学模型对吸附过程拟合.结果表明,拟二级动力学模型能够很好地拟合整个吸附过程的动力学数据.在27℃,Cr(Ⅵ)初始浓度为50 mg·L~(-1),pH=7.0,吸附剂投加量0.5 g的条件下,各改性蒙脱石对Cr(Ⅵ)表现出不同的吸附性能,其中聚合羟基铁改性蒙脱石Fe-Mt对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好,最大吸附量达到4.995 mg·g~(-1),对Cr(Ⅵ)的去除率达到99.91%,比未改性的蒙脱石提高了99.46%;其次是15∶1的Fe/Al-Mt和5∶1的Fe/Al-Mt,对Cr(Ⅵ)的吸附量为4.7038和4.672 mg·g~(-1),比未改性的蒙脱石分别提高了90.22%和90.19%;7种改性蒙脱石对Cr(Ⅵ)的吸附量顺序为Fe-Mt(15∶1)Fe/Al-Mt(5∶1)Fe/Al-Mt(1∶1)Fe/Al-Mt(1∶5)Fe/Al-Mt(1∶15)Fe/Al-MtAl-Mt.结果说明以羟基铁主导的聚合羟基铁铝改性蒙脱石是一种具有潜在利用价值的Cr(Ⅵ)吸附剂.     

改性蒙脱石的电动性质及吸附直接大红染料性能

采用多种化合物插层蒙脱石,制备不同电动电位(ζ-电位)的蒙脱石,用于吸附水体中的直接大红染料,并研究蒙脱石的ζ-电位与吸附直接大红染液的性能关系.研究表明:蒙脱石的ζ-电位对吸附染料性能有显著的影响,Ni²⁺与邻菲罗啉生成的螯合物改性蒙脱石及聚合羟基铝离子改性蒙脱石对染料的吸附性较好,脱色率可达90%以上,且前者对染料的吸附性基本与pH值无关.动力学研究表明:聚合羟基铝离子改性蒙脱石吸附染料较快,液膜扩散是主要的控速步骤,可用准一级动力学描述;而Ni²⁺与邻菲罗啉生成的螯合物改性蒙脱石吸附染料较慢,粒内扩散限速作用大,更接近准二级动力学模型.热力学研究表明:聚合羟基铝离子改性蒙脱石和Ni²⁺与邻菲罗啉生成的螯合物改性蒙脱石的吸附过程分别适合于Langmuir模型和Freumdlich模型,两者的吸附能力均约为22 mg·g^-1.     

柱撑蒙脱石的制取及吸附性能研究

膨润土价格比较低廉,且改性的膨润土能有效治理有机废水污染,因此成为较理想的环境污染控制材料.通过对膨润土的主要成分——蒙脱石进行改进,在蒙脱石层间嵌入无机聚合阳离子(聚合羟基铝),制备出柱撑蒙脱石.利用柱撑后的蒙脱石对甲基橙废水进行吸附脱色实验,结果表明其吸附性能明显改善,并对原土与改良土脱色性能进行比较、分析,研究结果表明,柱撑蒙脱石对甲基橙的最大吸附效率(184.21%)远大于原土对甲基橙的吸附率(57.69%).     

PVA/MMT纳米复合材料的制备与表征

将聚乙烯醇插入钠基蒙脱石的层片之间,制备出聚乙烯醇/蒙脱石复合材料.考察了钠基蒙脱石的加入量对复合材料力学性能的影响;用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对复合材料进行了结构和性能的表征.XRD结果表明:蒙脱石的d(001)值由1.26nm增加到2.56nm及2.77nm,聚乙烯醇分子成功插入到蒙脱石片层之间,形成插层-剥离型纳米复合材料.SEM显示,蒙脱石片均匀分布于聚乙烯醇中,耐热性能明显提高.力学性能测试结果表明:蒙脱石的加入有利于材料力学性能的提高,当蒙脱石质量分数为7%时,其抗拉强度为88.03MPa,比纯PVA薄膜提高103.73%.     

Ca2+引入方式及用量对蒙脱石的膨胀容及阳离子交换量的影响

探讨了Ca(OH)3,CaCl2掺入量对蒙脱石的膨胀容及阳离子交换量的影响,并对改性前后蒙脱石的显微结构进行了分析.研究结果表明,不论是普通蒙脱石还是钠基蒙脱石,经Ca2 处理后二者的膨胀容均有所下降,但改性普通蒙脱石下降的幅度要大于改性钠基蒙脱石的.随着Ca(OH)2,CaCl2掺入量的增加,膨胀容减小.当掺人8%(wt)CaCl2时,蒙脱石的膨胀容较小、交换性钙较低、结构紧密.     

高温处理对钠化膨润土蒙脱石结构变化的影响

以安徽芜湖(WH)、四川三台(ST)和河南信阳(XY)三个地区的膨润土为原料,以碳酸钠为钠化剂分别对三种原料进行钠化改性处理,获得钠化膨润土样品WH-G、XY-G和ST-G,随后对钠化后样品进行高温热处理.对原样、钠化样品及热处理样品的物相、结构、热学属性及谱学特征进行了表征分析.结果表明,WH-G、XY-G和ST-G三个样品中蒙脱石失去吸附水和层间水的温度随着样品中蒙脱石的层电荷的增加呈上升趋势,但膨润土的热稳定性却与之相反. WH-G和XY-G样品在处理温度900℃时蒙脱石的结构完全被破坏,而ST-G样品在800℃时蒙脱石的结构即完全被破坏.     

聚苯胺导电水凝胶基柔性应变传感器的制备

以蒙脱土改性聚丙烯酰胺水凝胶为基底,通过苯胺预渗透方法制备聚苯胺浓度梯度分布的聚苯胺/改性蒙脱土/聚丙烯酰胺（PANI/DCM/PAM）导电水凝胶（PDPG）,重点考察力学性能和应变传感性能。结果表明：壳聚糖改性蒙脱土的分散液稳定性明显提高;苯胺预渗透5 s、脱水5 h所得PDPG水凝胶的拉伸强度和断裂伸长率分别达到194 kPa和685%;改变苯胺预渗透时间可以调控PDPG水凝胶的导电性能和传感性能;当应变为0~400%时,PDPG水凝胶的灵敏度（GF）最高值为7.02。基于PDPG导电水凝胶的柔性应变传感器能够实现对人体全尺度运动的监测,并具有很好的循环稳定性。     

十二烷基氯化磷改性蒙脱土去除球形棕囊藻的研究

近年来,赤潮的频繁爆发与危害已引起了各沿海国家及地区的关注与重视,并成为研究热点。该研究采用离子交换法制备了以十二烷基氯化磷为改性剂的改性蒙脱土,优化了改性蒙脱土的制备条件,并考察了其对球形棕囊藻Phaeocystis globosa赤潮的灭杀控制作用和稳定性。结果表明,反应温度为60℃,搅拌时间为6h,反应溶液pH为7,改性剂与蒙脱土的阳离子交换容量（CEC）摩尔比1.5∶1.0时制备的除藻剂效果最好,当藻细胞起始密度为3.5×106cell.mL-1,改性蒙脱土用量为20.0mg.L-1时,作用48h后除藻率大于93.2%。除藻率随时间的延长而增加,呈现明显的剂量—效应和时间依赖关系;除藻率随藻细胞起始密度的增加而减小。     

PREPARATION AND CHARACTERISATION OF HYDROPHOBIC AND CATIONIC MONTMORILLONITE

INTRODUCTIONDuring mechanical pulping, lipophilic extractives, mainly comprising fatty acids, rosin acids and esters, are often released from wood chips into pr℃ess waters as dispersed colloidal substances. These colloidal substances must be controlled and maintained at a low level, otherwise they often cause various problems in the papermaking pr℃ess as well as in the final product, e.g. deposits on pr℃essing equipment [1,2]. Using highly cationic fixatives may help to reduce the pro…     

有机蒙脱土的制备研究

为了增加蒙脱土与有机物的相容性,研究了以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂,物料配比、反应温度与反应时间等对离子交换反应的影响,确定了制备有机蒙脱土的最佳工艺条件。对有机蒙脱土的结构进行了表征：IR证明CTAB已进入到蒙脱土的层间,XRD结果表明有机蒙脱土的层间距由1．45nm增加到1．96nm。研究结果表明：在最佳工艺条件下制备的有机蒙脱土具有较高的离子交换率,层间距增加。     

Influence of chitosan characteristics on the properties of biopolymeric chitosan–montmorillonite

Chitosan–montmorillonite is a modified montmorillonite in which the sodium ions in montmorillonite layers are replaced by biopolymeric chitosan. The effects of characteristics of chitosan (i.e. molecular weight and degree of deacetylation) and the chitosan/montmorillonite mass ratio on the properties of chitosan–montmorillonite were investigated. Thermogravimetric analysis, zeta potential and X-ray diffraction results confirmed intercalation of chitosan into montmorillonite layers. An interaction between chitosan and montmorillonite was revealed by FTIR and the zeta potential. The amount of chitosan intercalated into the montmorillonite layers depended on the characteristics of chitosan, with the largest amounts of intercalated chitosan achieved by addition of chitosan with a molecular weight of 71,000 g/mol or a degree of deacetylation of 80% at a fixed chitosan/montmorillonite mass ratio of 2:1. The resulting chitosan–montmorilllonite had good adsorbent properties, especially for adsorption of cationic dyes, and also inhibited E. coli by almost 100%. The chitosan–montmorillonite may be useful as a functional material for dye adsorption and antibacterial applications.     

Cu/SO_4~(2-)/Al-Ce-PILM选择性催化还原NO性能与表征

以钠基蒙脱土为基质,合成铝铈共交联蒙脱土,利用SO42-进行改性,然后负载上Cu2+,制成Cu/SO42-/Al-Ce-PILM催化剂.考察该催化剂在富氧条件下选择性催化还原NO的性能,并采用XRD、DTA和Py-IR等手段对该催化剂结构与性能的关系进行表征.实验结果表明,与采用铝或锆交联的蒙脱土相比,采用铝铈共交联的蒙脱土土层的层间距更大,整体结构和表面酸中心的热稳定性更好,从而使得Cu/SO42-/Al-Ce-PILM具有较好的催化性能,能使NO转化率在300℃时达到55.36%,在600℃时仍高达22.93%.     

混炼插层法制备天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料

采用有机改性蒙脱土和新型补强性促进剂，通过混炼插层法制备了天然橡胶／蒙脱土纳米复合材料，用X射线衍射和透射电镜表征了纳米复合材料的结构和形态，用表观交联密度测定和红外光谱研究了蒙脱土与橡胶的相互作用，同时用X射线衍射法研究了混炼和硫化过程中天然橡胶分子链对蒙脱土的插层过程．结果表明，蒙脱土在橡胶基体中以纳米级厚度片层分散；补强性促进剂能加强蒙脱土与橡胶间的结合；天然橡胶分子链在混炼过程中便开始对蒙脱土进行插层，并主要在焦烧时间前的硫化诱导期内完成大部分插层过程，硫化开始后蒙脱土的纳米级分散进一步完善，直至硫化完成．添加2％～10％有机蒙脱土的天然橡胶／蒙脱土纳米复合材料的力学性能和动态力学性能优于40％N770炭黑补强的硫化胶．     

聚丙烯/蒙脱土复合材料的热氧老化性能

用3种蒙脱土(原土、OMMT1、OMMT2)与聚丙烯分别熔融插层复合.经X射线衍射(XRD)分析表明,3种蒙脱土均与聚丙烯成功插层复合,制备出聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.重点研究聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的热氧老化性能.结果表明,在聚丙烯材料中,添加少量蒙脱土不但可以提高材料的力学性能,而且明显改善材料的抗热氧老化性能.对3种PP/MMT复合材料热氧老化样品进行傅立叶红外(FTIR)分析和表面形貌观察,发现蒙脱土片层在聚丙烯中插层复合越充分(乃至剥离),其抗热氧老化效果就越明显.     

苯乙烯在蒙脱土上的接枝共聚合研究

通过离子交换反应,将甲基丙为惭基在氯化铵嵌入蒙脱土晶层之间。研究发现,在Ｎ,Ｎ－二甲基甲酰胺溶剂中苯乙烯能够与改性蒙脱土进行聚合反应,但聚苯乙烯不是嵌入脱土的层间,而是通过离子吸附接枝在蒙脱土晶层上。     

蒙脱石粉体对瓦斯爆炸特性参数的影响研究

选用天然矿物粉体蒙脱石作为抑爆材料,通过20 L球形爆炸装置和自主设计的5 L管道实验系统,测试了蒙脱石粉体及其浓度对甲烷-空气预混气体的爆炸压力、火焰传播速度等特性参数的影响.结果表明:蒙脱石粉体对甲烷爆炸具有一定的抑制作用,甲烷-空气预混气体的最大爆炸压力和爆炸火焰传播的平均速度随着粉体浓度的增加呈现先降低后上升的趋势.其中,当粉体浓度为0.16 g/L时,爆炸压力下降至最低,比未添加粉体时下降了29.2%;当粉体浓度为0.20 g/L时,火焰传播平均速度最小.此外,结合蒙脱石粉体的元素组成及热解特性分析其瓦斯抑爆机理.