基于蒙脫石剝離和組裝行為的LDH-MMT納米復(fù)合材料的制備.pdf

1、本文以內(nèi)蒙古鈣基蒙脫石為原料，在鈉化、有機(jī)化處理的基礎(chǔ)上，分別以鈣基蒙脫石、鈉基蒙脫石和有機(jī)蒙脫石為對象，通過機(jī)械球磨、超聲處理實(shí)現(xiàn)蒙脫石的剝離。以蒙脫石片層為模板原位合成層狀雙氫氧化物，得到蒙脫石/層狀雙氫氧化物（LDH/MMT）納米復(fù)合材料。采用XRD、SEM、FTIR、AFM等方法表征剝離和組裝行為及LDH/MMT納米復(fù)合材料，主要工作及結(jié)論如下：
　　結(jié)合機(jī)械剪切力和超聲作用對蒙脫石進(jìn)行剝離處理，制備納米剝離型蒙脫石。以乙

2、醇為有機(jī)溶劑，采用機(jī)械球磨和超聲作用分別對鈣基蒙脫石、鈉基蒙脫石、有機(jī)蒙脫石進(jìn)行剝離處理，研究了蒙脫石的剝離行為。研究表明，蒙脫石的剝離和重組裝是一個(gè)可逆的過程；鈉基蒙脫石剝離效果最好，剝離后的蒙脫石片層直徑減小，片層減薄，其片層平均厚度約為15nm；有機(jī)蒙脫石經(jīng)機(jī)械球磨后，其層間有機(jī)物可以在一定程度上抵抗機(jī)械力，對蒙脫石片層能起到穩(wěn)定作用，有機(jī)改性不能促進(jìn)機(jī)械球磨法剝離蒙脫石片層。
　　以鈉基蒙脫石、硝酸鎂、硝酸鋁、氨水為原料，

3、在水熱條件下制備了LDH/MMT納米復(fù)合材料。該納米復(fù)合材料中蒙脫石片層與層狀雙氫氧化物片層發(fā)生復(fù)合組裝作用，蒙脫石片層在納米復(fù)合材料中呈剝離狀態(tài)，層狀雙氫氧化物以墊片的形式阻止蒙脫石片層重組裝。層狀雙氫氧化物的原位成核生長作用是剝離蒙脫石片層的動(dòng)力。
　　探究了鎂鋁陽離子引入比例、超聲分散作用條件、水熱系統(tǒng)初始 pH等對LDH/MMT納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)影響。結(jié)果表明，向分散體引入鎂鋁離子時(shí)，隨著離子摩爾濃度的增大，蒙脫石和層狀雙氫

4、氧化物組裝結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，當(dāng)鎂鋁離子摩爾比為1:1和2:1時(shí)，LDH/MMT納米復(fù)合材料中層狀雙氫氧化物有兩種存在形態(tài)，其中一部分與蒙脫石片層存在組裝作用，而另一部分為獨(dú)立的層狀雙氫氧化物；pH的變化影響LDH/MMT納米復(fù)合材料中層狀雙氫氧化物的結(jié)晶性，隨著pH值的增大，納米復(fù)合材料中層狀雙氫氧化物的結(jié)晶性降低；在引入鎂鋁離子后，超聲作用有助于加速陽離子交換，促進(jìn)鎂鋁離子在蒙脫石片層周圍均勻分布，保證了層狀雙氫氧化物在蒙脫石片層上的生長