葡萄糖酸改性堿性鈣基膨潤(rùn)土的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、堿性鈣基膨潤(rùn)土是近年開(kāi)發(fā)出的第一種陰離子交換型膨潤(rùn)土，該膨潤(rùn)土層間鈣離子帶有活性氫氧根，為更多的有機(jī)物進(jìn)入膨潤(rùn)土層間提供了可能，利用豐富的有機(jī)酸資源對(duì)堿性鈣基膨潤(rùn)土進(jìn)行有機(jī)改性可得到用途廣泛的有機(jī)酸膨潤(rùn)土。葡萄糖酸是一種多羥基有機(jī)酸，用它改性堿性鈣基膨潤(rùn)土后可得到一種多羥基有機(jī)膨潤(rùn)土，其親水性好，與多羥基類(lèi)高分子材料或大分子有著很好的相容性。 本文以葡萄糖酸改性堿性鈣基膨潤(rùn)土為出發(fā)點(diǎn)，一方面在溫和的反應(yīng)條件下進(jìn)行表面改性，在保持

2、其層狀結(jié)構(gòu)的前提下，增加其表面的羥基數(shù)量，得到脫水能力強(qiáng)、穩(wěn)定性良好的葡萄糖酸改性膨潤(rùn)土脫水材料；另一方面使葡萄糖酸分子充分進(jìn)入層間與OH發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，因激烈放熱致使膨潤(rùn)土層板發(fā)生剝離，層片達(dá)到納米尺度，制得粒子剝離型葡萄糖酸納米蒙脫石(P-EGAM)。葡萄糖酸納米蒙脫石作為一種無(wú)機(jī)/機(jī)復(fù)合納米材料，可以對(duì)天然高分子或已經(jīng)聚合的親水性高分子材料實(shí)現(xiàn)膨潤(rùn)土高度分散改性。 本文通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，分別探索出葡萄糖酸改性膨潤(rùn)土脫水材料

3、和葡萄糖酸納米蒙脫石制備的最佳工藝參數(shù)，并利用紅外光譜、X射線衍射、差熱分析和電子顯微鏡等手段對(duì)合成的產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。同時(shí)，對(duì)這兩種材料的性能及應(yīng)用作了初步研究。結(jié)構(gòu)表征及應(yīng)用結(jié)果表明，葡萄糖酸改性膨潤(rùn)土脫水材料仍保持堿性鈣基膨潤(rùn)土的層狀結(jié)構(gòu)和層間距，表面粗糙多孔，熱穩(wěn)定性好，脫水再生溫度低，在乙醇常壓蒸汽脫水應(yīng)用中，當(dāng)乙醇進(jìn)料質(zhì)量濃度為95％時(shí)，每克吸附劑可生產(chǎn)99.5％乙醇0.706 g；表征結(jié)果表明葡萄糖酸納米蒙脫石為葡萄糖酸表

4、面修飾的蒙脫石粒子，熱穩(wěn)定性與葡萄糖酸鈣相同，內(nèi)部結(jié)構(gòu)及形貌相對(duì)堿性鈣基膨潤(rùn)土均已發(fā)生了明顯的變化，粒子為厚度小于100 nm的納米片。在淀粉糊添加P-EGAM制備P-EGAM/淀粉復(fù)合材料的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中，P-EGAM能達(dá)到增粘的效果，并存在最佳添加量為2.5％。最后，綜合對(duì)比兩種材料的制備、表征、應(yīng)用等結(jié)果，初步推測(cè)葡萄糖酸蒙脫石的剝離機(jī)理，并根據(jù)產(chǎn)品DSC的吸熱焓變數(shù)據(jù)，定量計(jì)算了產(chǎn)品的剝離率。 葡萄糖酸改性堿性鈣其膨潤(rùn)土的研