埃洛石納米管的活化改性及其磁性復(fù)合材料的制備研究.pdf

1、埃洛石又稱(chēng)多水高嶺石，是一種天然的納米管狀的粘土礦物。由于埃洛石特殊的天然管狀形態(tài)，以及它的一些特殊的物理化學(xué)性質(zhì)（高比表面積，化學(xué)成分簡(jiǎn)單，具有吸附性），因此對(duì)這種礦物的研究，不僅具有理論意義，還具有應(yīng)用價(jià)值。
　　本論文分為三個(gè)部分:第一部分（第一章）綜述了埃洛石的結(jié)構(gòu)及基本性質(zhì)，國(guó)內(nèi)外在埃洛石礦物改性方面的發(fā)展歷史、研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，并概述了磁性材料的發(fā)展與研究現(xiàn)狀。第二部分（第二、三章）研究埃洛石活化改性，分別研究了硫酸處理

2、和氯化鐵處理對(duì)埃洛石微觀形貌及物理化學(xué)性質(zhì)的影響，以及酸處理后埃洛石對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性質(zhì);第三部分（第四、五章）分別研究了埃洛石封裝鐵氧體復(fù)合物合成和埃洛石/單質(zhì)鐵復(fù)合物的合成，以及這些復(fù)合物的電磁性能。
　　本文以河北邢臺(tái)埃洛石為原料，利用XRD，XRF，TEM，BET等分析不同活化改性條件下埃洛石的結(jié)構(gòu)、成分、比表面積、孔隙度的變化，低溫磁場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀研究埃洛石/磁性粒子復(fù)合物的電磁性能。通過(guò)研究，取得以下認(rèn)識(shí):

3、
　　1)硫酸處理埃洛石初期，鋁氧層被部分溶蝕，形成微孔。隨著時(shí)間增長(zhǎng)，埃洛石的晶體結(jié)構(gòu)被完全破壞，最終得到無(wú)定形的二氧化硅。比表面積及總孔容先增大，當(dāng)酸處理13小時(shí)，比表面積達(dá)到最大值267.1m2g-1，總孔容最大值0.975cm3g-1，隨后減小。對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，pH值對(duì)酸溶埃洛石對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性有著很大的影響。
　　2)氯化鐵處理使得埃洛石中Fe元素的含量有顯著增加，同時(shí)保持了埃洛石的管狀結(jié)構(gòu)。MgO，

4、CaO和Na2O的含量在1天后大幅減少，其后基本不變。K2O的含量一直保持不變。處理溫度越高對(duì)埃洛石的結(jié)構(gòu)影響越大，處理溫度為90℃比表面積增加到108.8m2g-1。同時(shí)，由于形成了更多微孔，平均孔徑從29.4nm下降到16.3nm。
　　3)用“油酸”方法成功的合成了埃洛石封裝鐵氧體復(fù)合物，油酸鐵錳對(duì)埃洛石表面進(jìn)行選擇性修飾，使得埃洛石內(nèi)管壁親油而外管壁親水，進(jìn)而誘使油酸鐵錳進(jìn)入埃洛石管內(nèi)，并在內(nèi)部合成鐵酸錳。這種特殊結(jié)構(gòu)的復(fù)

5、合物具有較低的矯頑力，和較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。在樣品厚度為9.2-9.7mm的時(shí)候，出現(xiàn)了最大的RL值，最大的電磁損耗-36dB;在這個(gè)厚度下RL＜-5 dB的帶寬頻率有6.12GHz，RL＜-10dB的帶寬有4.08GHz。這個(gè)數(shù)據(jù)要高于一般的微波吸附材料。
　　(4)合成了埃洛石/空心單質(zhì)鐵復(fù)合材料。由于氧原子的缺失，使得顆粒的中心出現(xiàn)了一個(gè)空心。顆粒的大小約25-35nm，空心的直徑約為12-20nm，失去的體積約為原來(lái)體積