微乳液聚合法合成聚苯乙烯/蒙脱土复合材料

微乳液聚合法是合成聚合物复合材料的新方法。用微乳液聚合法,先把苯乙烯单体引入蒙脱土层间,再引发聚合反应,利用聚合时放出的热量使蒙脱土片层间距增大,合成聚苯乙烯/蒙脱土复合材料,用XRD、FTIR及SEM等对材料进行表征。研究表明,用微乳液聚合法可使蒙脱土与聚苯乙烯较好地复合,且用CTAB改性蒙脱土合成的复合材料微观形态更加细小和均匀。     

聚合物／蒙脱土纳米复合材料研究进展

纳米复合材料是指相尺度至少有一维小于100nm量级的复合材料。由于其纳米尺度效应、大的比表面积以及强的界面相互作用，纳米复合材料具有远优于相同组分常规复合材料的物理力学性能，因此制备纳米材料以获得高性能复合材料受到材料工作者的极大重视。而层状硅酸盐粘土(主要成分是蒙脱土)以其内部层状结构、廉价、易获得等独特的优势成为制备聚合物／无机纳米复合材料的首选原料之一。     

聚噻吩插层有机蒙脱土导电复合材料的制备及其修饰

实验采用Fe~(3+)-H_2O_2催化氧化体系,以水为介质,十二烷基苯磺酸钠(十二烷基苯磺酸钠)为乳化剂,室温下制备聚噻吩(PTP)有机蒙脱土(OMMT)复合材料。当有机蒙脱土/聚噻吩=2g/ml时,反应时间为12 h,制得复合材料电导率最高,其值为3.44×10~(-5)S/cm;在Fe~(3+)-H_2O_2和过硫酸铵(APS)两种氧化体系下,分别采用苯胺(ANI)和吡咯(PY)对聚噻吩-有机蒙脱土进行修饰,制得聚苯胺-(聚噻吩-有机蒙脱土)和聚吡咯-(聚噻吩-有机蒙脱土)复合材料的电导率均达到10~(-2)S/cm~10~(-1)S/cm,较未修饰时提高了10~3倍~10~4倍。傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)表明噻吩(TP)进入有机蒙脱土层间聚合,形成插层复合,经苯胺和吡咯修饰后,插层结构没有被破坏;重分析(TG)则证实复合后材料热稳定性得到提高,500℃时失重在11.69%左右,但经修饰后材料的热稳定性有所降低500℃时失重达到80%以上。扫描电镜(SEM)表明在Fe~(3+)-H_2O_2氧化体系下,经修饰后材料形貌更规整,且均为球形。     

高岭石有机插层机理及其复合物的应用

综述了近几十年来国内外高岭石有机插层纳米复合材料领域中有机插层理论的研究进展，主要对插层剂在纳米层问的形态及结构、插层过程中水的作用、吸附与插层、脱嵌过程等方面以及纳米复合材料的应用进行了详细的阐述，并在此基础上提出了该领域研究的重点及热点。     

聚苯胺／蒙脱石纳米复合材料的实验制备研究

对聚苯胺 /蒙脱石纳米复合材料的制备方法与制备产物进行了研究。将新疆某地蒙脱石在钠化改型后进行了季铵盐改性处理。以苯胺作为客体物质 ,利用季铵盐 /蒙脱石插层复合物与有机物良好的相容性 ,将季铵盐 /蒙脱石插层复合物分散在苯胺单体中后 ,苯胺单体进入了蒙脱石层间域 ,通过原位聚合法制备了聚苯胺 /蒙脱石纳米复合材料。XRD、SEM、TG_DTA分析结果表明 ,苯胺单体的进入使蒙脱石的层间距大大增加 ,经聚合后聚苯胺 /蒙脱石复合物中蒙脱石及其插层复合物的X射线衍射特征、形态特征和热学性质特征完全消失 ,表明蒙脱石晶层已被剥离分散在聚苯胺中形成聚苯胺 /蒙脱石纳米复合材料。     

季胺盐阳离子插层蒙脱土对铀吸附性能的研究

通过十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）与钠基蒙脱土离子交换制备出季胺盐阳离子插层蒙脱土（CTMA’-M）,采用小角X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和高分辨透射电镜表征微观结构,研究CTMA’的插层量、溶液的初始pH值、初始浓度和其他共存离子对吸附铀性能的影响,考察了CTMA’-M处理铀矿水）台废水的应用性能。结果表明：CTMA’插层后蒙脱土的层间距由1．21nm增加到4．09nm,但仍保持钠基蒙脱土原有的晶体结构。随CTMAB用量的增加,插层到蒙脱土层间的CTMA’量增加,对铀离子的吸附容量逐渐增大,当CTMAB的用量超过阳离子交换容量的1．4倍时,铀吸附容量基本保持不变。溶液pH和接触时间对铀离子吸附性能影响较大．CTMA’-M最佳吸附pH值为6．0,平衡吸附时间为80min,CTMA’插层能够改善蒙脱土对铀离子的选择性吸附。在1L含有15mg／L铀的废水中加入1．5gCTMA’-M时,铀的去除率达到98％以上。     

聚苯胺/蒙脱石纳米复合材料的制备与表征

基于蒙脱石层间域二维纳米空间厚度的可扩展性,采用有机插层、单体引入及原位聚合法,制备了聚苯胺/蒙脱石纳米复合材料,利用XRD、FT-IR、TG-DSC、SEM和四探针电阻牢测量仪等研究了复合材料的结构、热性能和导电性能,并讨论了复合机理.结果表明,当m(OM)/m(An)＜0.3时,苯胺单体原位聚合后,蒙脱石晶层被充分剥离,复合材料的热稳定性提高;当有机蒙脱石与苯胺的质量比为0.09时,所制得纳米复合材料的电导率最大达到2.34 S/cm.     

聚合物/蒙脱石纳米复合材料制备机理及研究进展

聚合物／蒙脱石纳米复合材料是当前材料科学的研究热点之一。本文在简述了蒙脱石的结构特征和表面有机修饰的基础上，讨论了聚合物／蒙脱石纳米复合材料的形成机理，即改性后蒙脱石内表面性由亲水性转变为亲油性，其片层被聚合物单体插层或撑开，并均匀分散在聚合物基体中，使复合材料的界面结合增强。该复合材料的结构通常采用XRD，TEM结合DSC，TGA，FT-IR，NMR及STM，AFM等方法来表征。最后重点介绍了该类材料的研究现状及技术发展趋势。     

微乳液聚合法合成聚苯乙烯/海泡石复合材料

微乳液聚合法是合成聚合物复合材料的新方法,用微乳液聚合法,先把苯乙烯单体引入海泡石层间,再引发聚合反应,利用聚合时放出的热量使海泡石片层间距增大,合成聚苯乙烯/海泡石复合材料,用XRD、FTIR、SEM及TEM对材料进行表征.研究表明,用微乳液聚合法可使海泡石与聚苯乙烯较好地复合,聚合物能够有效地插层到经过有机化处理的海泡石层间,且海泡石片层可以均匀地分散在聚苯乙烯聚合物中.     

锆铝基柱撑蒙脱土的制备研究

以钠基蒙脱土为原料,采用共聚法合成锆铝基柱撑蒙脱土,并研究不同锆铝摩尔比例和不同NaOH的量对柱撑蒙脱土制备的影响。XRD研究表明,当锆铝摩尔比例为1：6、加入70ml0．4mol／LNaOH时,可得到（001）面网层间距达1．9343nm的锆铝基柱撑蒙脱土。通过FT—IR发现,锆铝聚合羟基阳离子进入蒙脱土层间,形成Si-O-Al和Si-O-Zr。对柱撑前后蒙脱土的比表面积和孔径结构进行分析,发现锆铝基柱撑蒙脱土具有较大的比表面积,较为均匀的孔径分布,是一种合适的催化和吸附材料。     

离子固化剂改性蒙脱土水合-孔隙关联演化机制

以天然钙蒙脱土为研究对象,采用不同浓度的离子固化剂对其进行改性处理,开展素土与改性蒙脱土在相对湿度（P/P0）0～0.95区间的水汽等温吸-脱附试验,通过吸附速率曲线、晶层间距d001值变化曲线分析蒙脱土水合机制,并采用蒙脱土孔隙比变化曲线关联分析水合-孔隙演化规律,提出不同尺度孔隙吸附水的界限相对湿度区间。在此基础上,基于X射线衍射(XRD)、氮气吸附以及压汞试验对离子固化剂改性蒙脱土水合过程的孔隙分布特征进行验证分析。试验结果表明：对于钙蒙脱土,00.8～0.9时,黏土颗粒表面持续吸附弱结合水,此时大孔内逐渐充填水分。离子固化剂通过改变蒙脱土的微观物理化学性质（阳离子与晶层基面）调控其吸附水特性,进而影响不同尺度孔隙的吸附水过程。     

PVC／蒙脱石（粘）土纳米复合材料研究进展及其应用

总结分析了PVC／蒙脱石（粘）土纳米复合材料的研究进展，并对其应用进行综述。采用熔融插层、悬浮聚合及乳液聚合等方法可以制备PVC／蒙脱石（粘）土纳米复合材料，并被应用到工程材料、阻隔性材料、功能性材料等领域。PVC／蒙脱石（粘）土纳米复合材料与传统的复合材料相比，表现出了更优越的综合性能，且比传统的复合材料轻，具有高强度、高模量、高耐热性、低吸湿性、高尺寸稳定性、阻隔性能好，性能全而超过了PVC树脂。PVC／蒙脱石（粘）土纳米复合材料不仅具有良好的加工性能，与普通的玻璃纤维增强和矿物增强PVC相比，具有密度低、耐磨性好、综合性能优等特性。     

溶胶-凝胶法合成水滑石及其原位有机硅烷嫁接研究

水滑石类层状双羟基化合物是自然界存在的唯一一类阴离子型粘土矿物。水滑石表面有丰富的羟基,具有较强的亲水性,不利于其在聚合物/纳米复合材料、环境污水处理、阻燃抑烟等众多领域应用。改善的方法主要有:有机插层、硅烷     

醋酸钾/偏高岭石插层复合材料的制备及机理研究

采用机械研磨法,成功制备了醋酸钾/偏高岭石插层复合材料.通过XRD、FTIR和TEM研究了插层前后偏高岭石结构的变化,提出了该复合材料的插层机理和结构模型:首先醋酸钾与水分子以配位键结合,然后通过机械研磨作用进入偏高岭石层间,并将偏高岭石片层撑开.当进行热处理时,水的挥发也会对偏高岭石片层起到撑开作用.最终导致偏高岭石被撑开、剥离.在插层复合材料中,醋酸根与偏高岭石的铝氧层通过水分子桥接方式连接,钾离子水合物为保持电中性,位于带负电的硅氧层附近.     

煤系高岭石/醋酸钾插层复合物热相变研究

高岭石插层复合物作为新型矿物材料现已被广泛应用。然而,插层复合物热稳定性较难控制使其在聚合物中的应用一直受到限制。本文应用热分析、X射线衍射、质谱及发射红外光谱等表征技术对煤系高岭石/醋酸钾插层复合物受热分解产物及微结构变化进行了研究。结果表明,煤系高岭石/醋酸钾插层复合物热相变主要经历以下几个阶段:插层水脱嵌(约350℃),插层剂醋酸钾脱嵌(约400℃),脱羟基(约450℃),偏高岭石形成(450~550℃),KHCO3出现(约600℃),KHCO3热分解形成K2CO3和KAl Si O4出现(约700℃),热解产品K2Al2Si O4出现(约800℃),K4Al2Si2O3出现(900~1000℃),大量K3Al O3形成阶段(1100℃及以上)。此外,还发现通过控制插层率和加热温度,可实现高岭石插层复合物的可控分解、新物相合成与转变,从而有利于新材料的合成。     

钠基蒙脱土水合演化机制

为了查明钠基蒙脱土的水合演化过程,以天然钠基蒙脱土为研究对象,开展在相对湿度（ ）为0～0.98区间的水汽等温吸-脱附试验,通过吸附速率曲线、BET曲线界定钠基蒙脱土各水合阶段及相应的水合主控因素;通过测定晶层 值变化规律,从吸附水影响黏土矿物晶层厚度的角度探讨钠基蒙脱土的水合演化特征;基于傅里叶红外光谱,从水分子结构伸缩振动信息角度对钠基蒙脱土水合演化过程进行定性定量验证;通过热重/差热分析,以吸附水相变所需能量与吸附水重量变化的角度解释钠基蒙脱土的吸附水特征与其水合机制的关系。试验结果表明：在较低相对湿度下（0 0.15）,以钠基蒙脱土矿物外表面吸附为主,形成表面吸附水;0.15 0.40为钠基蒙脱土层间阳离子水合阶段;0.40 0.98,为晶层内外表面水合阶段,水分子逐步完整的包裹蒙脱土,形成多层吸附层。钠基蒙脱土的水合演化过程受控于层间钠离子与晶层基面,层间钠离子的水合能影响了钠基蒙脱土水合演化的起始顺序。     

Degradation of phenol of high concentration by FeAIOx/MMT catalyzed Fenton reaction

以蒙脱土为载体制备负载型Fe/Al复合氧化物（FeAlOx/MMT）用于催化Fenton反应降解高浓度苯酚废水。实验结果表明,活性相FeAlOx中Fe/Al摩尔比为0.22时制备所得催化剂对Fenton反应具有最佳活性,且Fe/Al复合氧化物并未嵌入蒙脱土层间。在低温和高pH条件下催化体系存在诱导期,诱导期内FeAlOx/MMT缓释出Fe离子并进而由Fe离子催化溶液中的Fenton反应。通过对非均相催化降解苯酚废水的动力学研究发现,H2O2初始浓度、溶液的pH和反应温度对COD降解效率具有显著影响。调节降解过程中的温度序列和氧化剂引入程序能够缓解高温和高双氧水浓度双重因素耦合导致的HO.自消耗。在优化的降解条件下使用理论用量的H2O2可使得1 g/L的苯酚废水中苯酚降解率达到100%,而COD的降解率则达到97%。     

二氧化钛表面键合配位体固相萃取填料的制备及其吸附性能研究

有机配位体/无机纳米复合材料作为固相萃取填料用于重金属离子分离富集是当前分析化学研究的热点课题。本文将含有N、S配位原子的氨基硫脲通过缩合反应接枝于纳米二氧化钛表面,制备了一种新型纳米Ti O2/TSC复合固相萃取填料。通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱和扫描电镜表征,此填料与共混法制备的聚合物包覆纳米二氧化钛复合填料相比,二氧化钛粒子(尺寸200~300 nm)分布更均匀,结构更稳定。用该填料制备的固相萃取小柱静态吸附Sb3+、Cd2+和Ba2+在30℃时饱和吸附量分别为13.9mg/g、12.9 mg/g和11.2 mg/g,在优化的实验条件下三种金属离子的吸附回收率分别达到97.94%、95.65%和94.04%,实验数据重现性高(RSD5.5%),吸附性能优于聚苯乙烯-甲基丙烯醛-氨基硫脲包覆纳米二氧化钛和纳米二氧化钛两种填料。本填料结合ICP-MS测定水样中以上三种离子的检出限分别为0.061μg/L、0.013μg/L和0.075μg/L。     

肠道靶向药物缓释功能叶酸插层水滑石的制备与结构表征

采用共沉淀法和离子交换法成功制备了叶酸插层Mg/Al水滑石(LDHs-FA)复合材料,通过粉末X射线衍射、红外光谱和热重-差热分析等手段对合成材料进行结构表征。结果表明得到的LDHs-FA结构完整、晶相单一,并比较了2种方法对材料物化性质的影响。采用盐酸为介质模拟胃液,混合磷酸盐缓冲溶液为介质模拟肠液,研究了叶酸插层水滑石在模拟胃液和肠液中的释放特征,结果表明叶酸插层复合材料在模拟胃液和肠液中均具有较好的缓释性能。海藻酸钙包覆后的样品在胃液中释放速率极慢,但在肠液中具有较好的缓释性能,实现了药物的肠道靶向释放。     

深基坑复合喷锚支护技术探讨

工程实践表明,复合喷锚支护是一种有效的深基坑支护型式,它可用于土层条件差、安全性要求高、变形控制严格的基坑工程中。复合支护中锚杆为主要受力构件,竖向花管为辅助受力构件,可起到限制、减小土体变形的作用。由于竖向注浆花管的加入,花管及注浆体抗剪作用加强,使基坑的整体稳定性得以大幅度提高。探讨了复合喷锚支护整体稳定性分析方法,建议将滑动区域分为加固土和原土两部分,将锚管注浆形成的注浆体等效为一层加固土,按喷锚支护模型计算复合喷锚支护整体稳定性。