無機(jī)及無機(jī)-有機(jī)柱撐膨潤土的制備

時(shí)間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機(jī)器

曾秀瓊（2001）綜述了無機(jī)-有機(jī)柱撐膨潤土的制備及其在水處理中的應(yīng)用，對比了柱撐膨潤土的制備方法對不同類型的水中污染物的吸附行為及機(jī)理。于陽輝選擇鈣基膨潤土與鈉鈣基膨潤土作為原料，通過聚合羥基鋁離子（鋁柱化劑）與鋁-錳復(fù)合離子（鋁-錳柱化劑）的嵌入反應(yīng)制備柱撐蒙脫石，運(yùn)用X射線衍射（XRD）、紅外光譜（IR）等測試方法對其進(jìn)行表征。膨潤土生產(chǎn)設(shè)備有很多種，膨潤土雷蒙磨就是其中的一種。范麗珍制備了鋁柱撐蒙脫石，旨在開發(fā)一種高效低成本的氟吸附材料。曹江海以鈉基蒙脫石為基質(zhì)黏土，以Al聚合羥基離子為交聯(lián)劑，合成納米柱撐黏土。

柱撐劑從有機(jī)物過渡到無機(jī)物，是柱撐膨潤土材料方面的一個(gè)重要進(jìn)展。常見的無機(jī)柱撐劑是無機(jī)金屬陽離子水解后產(chǎn)生的金屬羥基陽離子，也稱多聚羥基金屬陽離子。為了提高膨脹潤土的耐高溫性及吸附性能，常將天然膨潤土進(jìn)行柱撐，使得多聚羥基金屬陽離子得到了廣泛的研究，如鋁十三聚體（Al13）、［AlO4Al12（OH）24（OH2）12］7+ 。在0.4mol/dm3水溶液中不斷滴加0.4mol/dm3溶液，形成不同的堿度條件，Al3+能水解產(chǎn)生多種復(fù)雜的聚合陽離子。

將多聚羥基金屬陽離子引入膨潤土層間，除常見得離子交換方法外，還有浸漬法、物理吸附法，特殊的還有兩步交換法。通過上述方法不但可以將單一的多聚羥基金屬陽離子插入膨潤土層間，還能引入混合金屬多聚物，如OH-Cr-Clay、OH-Al-Fe-Clay、OH-Al-Mg-Clay、OH-Si-Cr-Clay、OH-Fe-Zr-Clay、OH-Si-Zr-Ciay等。

無機(jī)柱撐膨潤土得性質(zhì)受［OH-］／［Mn+］比例、老化溫度何老化時(shí)間得影響，［OH-］／［Mn+］比例（即溶液的pH值）越大，形成得金屬羥基配離子得聚合度越大，電荷也越高。而且柱化劑的體積、電荷、用量在很大程度上決定了柱撐膨潤土得孔結(jié)構(gòu)、比表面積以及吸附性能。

由于以多聚羥基金屬陽離子作為柱化劑制備出的柱撐膨潤土層間距還不夠大，研究者將某些表面活性劑引入膨潤土層間，從而合成出更大孔徑的無機(jī)-有機(jī)柱撐膨潤土，并且其熱穩(wěn)定性也得到明顯改善。

此外，任麗（2000）以聚呲啶為重點(diǎn)研究對象，針對現(xiàn)狀，采用有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合體系，在本征導(dǎo)電得聚呲啶中引入納米無機(jī)粒子二氧化硅（SiO2）和層狀黏土（Clay），此化學(xué)聚合方法為基礎(chǔ)制備聚呲啶/二氧化硅（PPY／SiO2）和聚呲啶／黏土（PPY／Clay）納米復(fù)合材料，期望通過納米效應(yīng)既改善材料得力學(xué)性能，又克服一般方法因力學(xué)性能改善而使電性能下降得弊端。