明膠—蒙脫土的插層及其相互作用研究.pdf

1、明膠是一種從動物組織中提取的蛋白質(zhì),由18種氨基酸組成,分子鏈上有大量不同的官能團(tuán),尤其以-OH、-NH<,2>和-COOH為多;蒙脫土是一種天然的層狀硅酸鹽,片層和層間的離子和基團(tuán)也很復(fù)雜,具有多種反應(yīng)位點.因此,明膠與蒙脫土反應(yīng)形成插層復(fù)合物時,會發(fā)生各種不同的相互作用,如離子鍵合、配位絡(luò)合、范德華力以及疏水作用等.該論文利用單官能團(tuán)小分子十二醇、十二胺和十二酸,模擬-OH、-NH<,2>和-COOH與蒙脫土的插層相互作用,借助于X

2、RD、FTIR和TEM等手段研究了三者在明膠插層蒙脫土過程中的作用大小;用單一官能團(tuán)的大分子與蒙脫土插層復(fù)合以考察官能團(tuán)數(shù)目對插層的影響.通過改變反應(yīng)條件(如反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、超聲分散、濃度、離子強度、乙醇和pH值)研究明膠在蒙脫土上的吸附,同時研究了各因素對插層的影響.對明膠-蒙脫土插層的熱力學(xué)過程進(jìn)行了分析,確定了適宜的插層反應(yīng)條件.最后討論了明膠和蒙脫土分別修飾后對插層的影響.實驗結(jié)果表明,-OH、-NH<,2>、-COOH與蒙

3、脫土相互作用的大小順序為:-COO->-NH<,3><'+>>-OH>-COOH.聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉與蒙脫土的插層效果不好,說明過多的單一反應(yīng)基團(tuán)并不能達(dá)到更好的插層效果.除溫度外,其它因素對吸附和插層的影響趨勢一致,明膠在pH值位于其等電點時吸附量達(dá)最大值,插層效果也最好,但在pH值高于等電點的一定范圍內(nèi)依然能夠插層;吸附量隨溫度的升高而減小,而蒙脫土的層間距卻逐漸增大.推測其插層過程應(yīng)以熵驅(qū)動為主,受溫度影響顯著.水楊醛和甲醇分別