甘肃平凉钙基膨润土有机化制备研究与结构表征

以甘肃平凉膨润土原矿粉为原料,研究了最优制备有机膨润土的工艺条件:温度为60℃.溶液pH值为2,插层剂(CTAB)用量为80mmol/100g MMT,反应时间为2h,对比了阳离子、两性和非离子表面活性剂有机插层剂对钠基土有机改性的影响.由XRD谱图及根据Bragg方程计算有机土的层间距可知,阳离子有机插层剂可显著增大膨润土的层间距,有机土的层间距可达2.016nm.由红外光谱(FT IR)分析可知,有机插层剂已经进入钠基土层间.     

用复合插层剂制备有机膨润土

采用L16(45)正交实验法,以Na基膨润土为原料,用阴阳离子表面活性剂"溴化十六烷基吡啶(CPB)和十二烷基磺酸钠(SDS)"作复合插层剂(改性剂),通过改变反应温度、pH值、固液比、改性剂用量、复合插层剂配比五个因素,得到不同条件下的有机膨润土。用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热失重分析(TGA)对所得产品进行结构表征,得到最佳改性工艺条件。结果分析表明:阴、阳离子表面活性剂已进入膨润土片层间;改性后,膨润土分散性由亲水疏油变为亲油疏水,为有机膨润土的制备提供了一种新的方法。     

复合插层有机膨润土的制备及脱色性能研究

通过X-射线衍射分析(X-ray)、红外光谱分析(IR)等手段分析了十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和己内酰胺复合插层有机膨润土的结构,用可见光分光光度法分析了有机膨润土对染料废水的吸附脱色性能.结果表明,不同比例CTMAB/己内酰胺复合插层有机膨润土的层间距均大于单阳离子CTMAB插层有机膨润土的层间距,其中以3:1复合插层制备的有机膨润土对染料废水的吸附脱色率明显高于CTMAB插层膨润土,可用于染料废水的吸附脱色处理.     

有机膨润土的改性及其在生物废水处理中的应用

以新疆乌兰陵格膨润土为原材料,添加阴-阳离子表面活性剂制得一系列阴阳离子有机膨润土。对原土和有机土进行XRD、SEM及粘度表征。XRD结果表明,改性后蒙脱石层间距由1.337 nm增加到2.538 nm;SEM结果表明,阴-阳离子表面活性剂已经插层进入蒙脱石层间。将阴-阳离子有机膨润土作为吸附剂去除生物废水中谷氨酸。当pH=5.6,阴-阳离子有机膨润土的用量为2 g/L时,谷氨酸的去除率可达到40.09%。     

有机蒙脱土的制备与性能表征

本文采用十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵和双十八烷基二甲基氯化铵分别对蒙脱土进行有机改性,对样品进行了X-射线衍射、红外光谱和热稳定性分析。结果表明三种插层剂均已进入蒙脱土的层间,有机蒙脱土的层间距由1.54nm分别增加到2.14nm、2.84nm和3.80nm。通过对蒙脱土改性前后DTA和TG分析,发现经过有机化改性后的蒙脱土对层间水分子的吸附明显变弱,吸附水和结构水的脱除温度明显降低。实验结果证明,有机季铵阳离子完全可以插层进入蒙脱土层间,并且随着有机改性剂碳链的增长,蒙脱土的层间距增大。同时,有机改性剂进入蒙脱土晶层中明显改变了蒙脱土表面的亲疏水性能,使其由亲水性变为疏水性,这对利用有机蒙脱土制备纳米复合材料具有一定的指导意义。     

阴离子改性膨润土对水中亚甲基蓝吸附性能研究

以阴离子表面活性刑十二烷基磺酸钠(SDS)为改性剂制备了阴离子改性膨润土,研究了亚甲基蓝溶液在SDS-Bt上的吸附行为,并从热力学和动力学角度探讨了吸附作用机理.FI-IR、XRD分析表明:插层剂已进入膨润土层间,改性膨润土层间距由1.04nm增加到3.52nm.吸附实验表明,亚甲基蓝在SDS-Bt上的吸附符合Langmuir和Tempkin等温吸附方程,吸附焓变和熵变分别-25.44 kJ·mol-1和-50.74 J·mol-1·K-1,吸附表现为自发的表面物理吸附,且遵循伪二级动力学方程,吸附活化能为3.34 kJ·mol-1.     

新型有机膨润土的制备及脱色性能研究

通过X射线衍射分析、红外光谱分析等手段分析了十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和己内酰胺复合插层有机膨润土的结构，用可见光分光光度法分析了有机膨润土对染料废水的吸附脱色性能。结果表明，不同比例CTMAB／己内酰胺复合插层有机膨润土的层间距均大于CTMAB插层有机膨润土的层间距，其中以3：1复合插层制备的有机膨润土对染料废水的吸附脱色率明显高于CTMAB插层膨润土，可用于染料废水的吸附脱色处理。     

CTMAB/SDS/石墨烯复合改性膨润土对苯酚的吸附

在微波条件下,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、十二烷基磺酸钠(SDS)、石墨烯为改性剂,制备CTMAB/SDS/石墨烯复合改性膨润土(CSGMB),研究了改性膨润土对苯酚废水的吸附效果,并通过XRD、SEM、N_2吸附-脱附等手段进行了表征。结果表明,苯酚模拟废水初始质量浓度50 mg/L,pH值为3,吸附剂用量2 g/L,吸附时间120 min时,溶液中苯酚的去除率可达79.1%;利用1.5 mol/L NaOH溶液对复合改性膨润土解吸再生,4次再生后对苯酚的去除率为53.88%。复合改性膨润土孔隙结构优于原土,层间距由1.287 nm增大至1.578 nm,比表面积增大至32.998 m~2/g。     

微波法制备有机蒙脱石

以成都双流提纯、钠化膨润土为原料，以HTMAB为插层剂，用功率为480W的微波加热反应1min，可使蒙脱石的胶体率达98％，X-射线衍射分析表明，晶面间距由1：25nm增加到2．65nm，HTMAB阳离子以倾斜方式排列在蒙脱石结构片层间。     

羧甲基壳聚糖插层膨润土的研制及其对Cu~(2+)的吸附

以钠基膨润土为原料制备插层膨润土复合吸附材料.通过X-衍射(XRD)和红外吸收光谱(IR)表征插层膨润土的结构.用分光光度法分析插层膨润土对Cd2+的吸附性能.结果表明:羧甲基壳聚糖成功插入膨润土层间.插层土对Cu2+有良好吸附性能,当羧甲基壳聚糖与有机膨润土质量比1:15,吸附时间2h,铜离子浓度为100mg/L,吸附率达99.6%.     

类水滑石/膨润土对水中重金属离子的吸附研究进展

类水滑石、膨润土均为具有特殊层状结构的黏土材料,其中类水滑石具有良好的阴离子交换特性,而膨润土具有良好的阳离子交换特性。近年来这两类材料在水处理方面备受关注。主要概述了类水滑石和膨润土的结构与性质,并着重介绍了类水滑石、膨润土及其改性材料在含重金属离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+及HAsO₄2-、Cr₂O₇2-等)废水处理中的应用研究进展。相关研究结果表明,类水滑石焙烧产物对水中HAsO₄2-、Cr₂O₇2-等具有较好的吸附性能,吸附机理以层间离子交换为主;类水滑石经过有机或无机改性处理后对重金属阳离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+等)同样具有较好的吸附性能,吸附过程很可能同时存在表面络合作用、沉淀作用、同晶替代、静电吸引及物理吸附等。通常而言,经活化改性、无机改性、有机改性或无机-有机复合改性的膨润土较天然膨润土具有更为优良的吸附性能,吸附作用为物理吸附、离子交换、化学键或表面络合等。然而大多类水滑石或膨润土经改性处理后易对环境造成二次污染,且不利于吸附剂的循环利用,因此研究开发高效环保的类水滑石或膨润土单一或复合吸附材料具有重要意义。      

有机蒙脱石对赤潮藻生长的影响

蒙脱石对藻类细胞具有较强的吸附能力,CTAB具有良好的杀菌效果且易被生物降解,因此本文采用CTAB对蒙脱石进行了有机改性,并利用改性蒙脱石对两种代表性赤潮藻(东海原甲藻和亚历山大藻)进行了吸附处理,通过比较上清液的藻类生物量变化和蛋白质浓度改变,证明少量改性土就具有良好的除藻效果。这为有机蒙脱石在环境污染治理方面的有效利用提供了重要理论依据。     

聚丙烯/蒙脱石纳米复合材料的制备

用有机改性剂对蒙脱石进行改性后，以改性蒙脱石和聚丙烯为原料，采用熔融插层法制备聚丙烯／蒙脱石纳米复合材料。研究了改性剂种类和用量对蒙脱石有机改性效果的影响，考察了所制备纳米复合材料的力学性能与改性蒙脱石加入量之间的关系。结果表明：十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱石的改性效果较好，其用茸为蒙脱石质鼍的20％时，蒙脱石的d（001）值由1．236nm增大到1．955nm；复合材料中改性蒙脱石的适寅质量分数为3％，在此条件下，复合材料的各种力学性能均比纯聚丙烯明显提高，其中抗弯强度提高15．46％。     

电冶重熔RE-WC-钢基合金显微缺陷与性能研究

采用电冶重熔法, 并引入稀土改性制备RE-WC-钢基复合材料, 研究了复合材料的显微缺陷、硬质相的存在状态、合金性能。实验结果显示:RE-WC-钢基复合材料中未观察到脏孔和游离石墨, 与未加稀土的WC-钢基合金相比孔隙率明显下降, WC 颗粒的孤立度提高, 耐磨性得到改善。     

基于神经网络和Dempster-Shafter信息融合的煤岩界面预测

针对煤岩界面识别精度无法满足采煤机自动调度的情况，提出采用神经网络融合工作面的三边信息，使用D－S证据理论再将此信息和不断获得的煤岩界面识别信息进行二次融合，从而实现在线融合和在线预测，不断提高预测精度，仿真结果显示：该方法不仅对地质条件好的工作面有效，而且对断层也有一定的适应性；同时，具有优良的容错性。     

氯化烷基咪唑离子液体捕集SO2的理论研究

离子液体由于其低的蒸气压、高的气体溶解度和结构可调性,已被广泛证明能有效捕集SO2。揭示其捕集机制对于开发新型捕收剂及后续气体的脱附具有重要意义。通过密度泛函理论与分子动力学模拟结合的方法考察了4种不同链长的氯化烷基咪唑离子液体([CnMIM]Cl, n=2, 4, 6, 8)与SO2的相互作用、微观结构和捕集机制。得到相互作用能和电荷转移结果分析表明,咪唑阳离子烷烃侧链的延长增强了离子对与SO2之间的静电相互作用,进而提高了离子液体中SO2的溶解度。计算得到的径向分布函数、空间分布函数、配位数和扩散系数分析表明,延长阳离子的烷烃侧链长度,削弱了阴阳离子之间的相互作用,增大了阴阳离子之间的空隙空间,增强了阴阳离子与SO2之间的相互作用。导致体系中阴、阳离子的扩散速度明显增大,而SO2的扩散速度降低,体系黏度降低,有利于SO2的扩散和传质。从分子水平提供了一种理解,可以帮助设计新型离子液体作为捕收剂以有效捕集SO2。     

钙基累托石钠化改性研究

针对某矿区钙基累托石黏土造浆性能差、动切办太低、钠化改性后有重新钙基化倾向、性能不稳定、分散性差、易沉降分层等问题,采用复合改性剂对钙基累托石进行钠化改性,克服了上述缺点,钠化累托石造浆性能明显提高.同时探讨了钠化累托石钙基化及复合改性增黏机理.     

电性抑制与中性润湿协同增强煤系地层井壁稳定性的实验研究

利用正电胶抑制黏土矿物和煤岩水化,结合表面活性剂增强岩样疏水性,对能增强"三气"共采条件下煤系地层井壁稳定性的水基钻井液性能进行了综合评价。结果表明:(1)无机正电胶MMH-1具有良好的电性抑制能力;(2)复合表面活性剂溶液与煤岩的接触角达102°,与页岩的接触角达91°,能显著增强煤岩和页岩的疏水性;(3)与清水相比,复合表面活性剂和无机正电胶MMH-1可显著阻缓煤岩和页岩孔隙压力传递速率,岩样渗透率降低率在99%以上;(4)无机正电胶MMH-1、复合表面活性剂与水基钻井液配伍性良好,优选的钻井液与煤岩和页岩的接触角分别为77.5°和66.5°,有良好的抑制性、抗温和抗污染(无机盐、钻屑)能力,对原状煤岩岩芯的伤害程度仅为3.8%。研究成果可为煤系"三气"共采条件下的钻井液设计提供参考。     

有机钠盐对膨润土的钠化研究

以有机钠盐（十二烷基苯磺酸钠）作为改性剂，对江西金溪钙基膨润土进行钠化改性，探讨了有机钠盐用量、钠化时间、浆浓度、钠化温度对钠化效果的影响。结果表明：有机钠盐的钠化效果与无机钠盐钠化的效果有着明显不同。     

PVC/蒙脱土纳米复合材料的力学性能研究

选用钠基蒙脱土和3种烷基季铵盐改性的蒙脱土,采用熔融共混的方法制备聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料,并研究了蒙脱土种类和用量对复合材料力学性能的影响。结果表明,3种复合材料均具有插层型结构,有机蒙脱土含量小于3.0%时,复合材料的综合力学性能均有明显提高;有机蒙脱土用量大于7.0%以后,材料的力学性能降低。