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无机及无机-有机柱撑膨润土的制备

时间:2014-05-21 10:06:33

作者:世邦机器

无机及无机-有机柱撑膨润土的制备

曾秀琼(2001)综述了无机-有机柱撑膨润土的制备及其在水处理中的应用,对比了柱撑膨润土的制备方法对不同类型的水中污染物的吸附行为及机理。于阳辉选择钙基膨润土与钠钙基膨润土作为原料,通过聚合羟基铝离子(铝柱化剂)与铝-锰复合离子(铝-锰柱化剂)的嵌入反应制备柱撑蒙脱石,运用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)等测试方法对其进行表征。膨润土生产设备有很多种,膨润土雷蒙磨就是其中的一种。范丽珍制备了铝柱撑蒙脱石,旨在开发一种高效低成本的氟吸附材料。曹江海以钠基蒙脱石为基质黏土,以Al聚合羟基离子为交联剂,合成纳米柱撑黏土。

柱撑剂从有机物过渡到无机物,是柱撑膨润土材料方面的一个重要进展。常见的无机柱撑剂是无机金属阳离子水解后产生的金属羟基阳离子,也称多聚羟基金属阳离子。为了提高膨胀润土的耐高温性及吸附性能,常将天然膨润土进行柱撑,使得多聚羟基金属阳离子得到了广泛的研究,如铝十三聚体(Al13)、[AlO4Al12(OH)24(OH2)12]7+ 。在0.4mol/dm3水溶液中不断滴加0.4mol/dm3溶液,形成不同的碱度条件,Al3+能水解产生多种复杂的聚合阳离子。

将多聚羟基金属阳离子引入膨润土层间,除常见得离子交换方法外,还有浸渍法、物理吸附法,特殊的还有两步交换法。通过上述方法不但可以将单一的多聚羟基金属阳离子插入膨润土层间,还能引入混合金属多聚物,如OH-Cr-Clay、OH-Al-Fe-Clay、OH-Al-Mg-Clay、OH-Si-Cr-Clay、OH-Fe-Zr-Clay、OH-Si-Zr-Ciay等。

无机柱撑膨润土得性质受[OH-]/[Mn+]比例、老化温度何老化时间得影响,[OH-]/[Mn+]比例(即溶液的pH值)越大,形成得金属羟基配离子得聚合度越大,电荷也越高。而且柱化剂的体积、电荷、用量在很大程度上决定了柱撑膨润土得孔结构、比表面积以及吸附性能。

由于以多聚羟基金属阳离子作为柱化剂制备出的柱撑膨润土层间距还不够大,研究者将某些表面活性剂引入膨润土层间,从而合成出更大孔径的无机-有机柱撑膨润土,并且其热稳定性也得到明显改善。

此外,任丽(2000)以聚呲啶为重点研究对象,针对现状,采用有机-无机纳米复合体系,在本征导电得聚呲啶中引入纳米无机粒子二氧化硅(SiO2)和层状黏土(Clay),此化学聚合方法为基础制备聚呲啶/二氧化硅(PPY/SiO2)和聚呲啶/黏土(PPY/Clay)纳米复合材料,期望通过纳米效应既改善材料得力学性能,又克服一般方法因力学性能改善而使电性能下降得弊端。

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